动载作用下混凝土细观损伤的CT图像分割和灰度共生矩阵特征值研究

动载作用下混凝土随应力变化的系列CT图像完整地记录了混凝土内部破损过程,在CT图像中能直接观察到细观裂纹时混凝土往往已发生宏观破坏,挖掘混凝土材料损伤的细观信息是混凝土细观力学分析的核心。本文基于混凝土单轴动态压缩CT试验,获得不同应力阶段的横断面CT图像,分别应用图像分割技术和灰度共生矩阵法提取孔隙率和4个特征值,研究孔隙率和4个特征值随应力的变化规律。结果表明孔隙率随应力的增加显示出单调增加的总趋势,个别部位在应力水平较小时孔隙率随应力增加变化不大,反映出混凝土的压密效应。受压密效应影响,对比度在低应力水平时随应力增加有升有降,能量对应力变化不够敏感,相关性和同质性随应力的增加单调增加,对应力变化较为敏感,能反映混凝土整体损伤过程。对混凝土CT图像进行分区后再研究孔隙率、同质性和相关性随应力的变化,可以更好地反映动载作用下混凝土的细观损伤过程。     

山普拉墓地出土眼珠的结构工艺研究

新疆和田地区的山普拉墓地位于古丝绸之路南线的洛浦县城西南14公里处。20世纪80年代,考古人员对山普拉墓地进行多次发掘,其中玻璃珠类共计发现1369颗。本文主要以X射线CT技术为基础,对其中具有典型性代表的4颗蜻蜓眼玻璃珠从玻璃眼珠的基体、眼部装饰、气孔和珠孔等方面进行了深入分析,从而推测了最晚公元4世纪的历史背景下,玻璃眼珠的制作工艺。     

风沙对结构冲击作用的研究进展与展望

沙尘暴本质为风携沙的气固两相流,对建构（筑）物产生的作用力由风荷载和沙粒的冲击荷载组成。遗憾的是,目前的结构抗风设计仅考虑风荷载作用,忽略了沙粒对结构的冲击效应,且因为研究手段有限,目前的研究成果不足以全面地反映风沙对结构物冲击行为的机理。文中将沙粒的冲击行为研究现状分为3部分：冲击前沙粒的运动、冲击时的接触碰撞以及冲击后的冲蚀磨损,以此概述了风沙对结构物冲击行为的研究现状,并总结了目前研究中出现的主要问题,最后提出将数学模型推导、风沙风洞试验、现场实测、数值模拟4个方面系统结合,综合开展风沙流及沙粒对结构的冲击机理及冲击作用研究的展望。     

基于侧向地基回填隔震层的两层三跨地铁地下车站结构抗震性能分析

针对两层三跨地铁地下车站结构侧向采用不同含量橡胶颗粒土作为回填隔震层,建立土-地连墙-隔震层-主体结构静动力耦合非线性动力相互作用的二维整体有限元分析模型,分析设置不同含量的橡胶颗粒土侧向隔震层对地下车站主体结构的侧向变形、结构可恢复性以及地震损伤等结构地震反应的影响规律。结果表明：设置10%~20%含量的橡胶颗粒土隔震层可有效地减轻地震对车站结构的地震损伤程度,提高车站结构的震后可恢复性与抗震性能。然而,当输入峰值加速度大于0.2 g时,隔震层的设置会增大地下结构的侧向变形。总体上,建议基岩输入峰值加速度PBA≦0.2 g时,可采用10%~20%含量的橡胶颗粒土作为隔震层来提升地下车站结构的整体抗震性能。     

砖砌体房屋非线性地震反应分析方法和破坏状态指标的确定与验证

砖砌体房屋在历次地震中的破坏均较为严重,为了准确评估其在大震作用下的抗震性能,选择高效的结构分析方法并选取合适的破坏状态指标至关重要。首先,在仔细比较现有结构非线性分析方法的基础上,结合砖砌体结构的特点,采用了可以“考虑构造柱影响”的砖墙体三线型恢复力模型,并建立了砖砌体结构的层剪切非线性分析模型,利用基于自平衡力的弹塑性动力反应分析方法实现了砖砌体结构的非线性动力时程分析;然后,选取延伸系数作为砖砌体结构的破坏状态指标,来判别结构的破坏状态;最后,利用一个带有震害的实际算例,采用三条能充分反映该工程场地特征的地震动对其进行非线性动力时程分析,验证了文中砖墙体恢复力模型、非线性动力时程分析方法以及破坏状态指标的合理性和有效性。文中所确定的模型、方法和破坏状态指标可为大震作用下砖砌体房屋的抗震性能鉴定和评估、抗震加固以及震害分析提供方法和依据。     

用Rayleigh面波方位各向异性研究中国大陆岩石圈形变特征

中国大陆地质构造历史非常复杂,岩石圈长期积累的形变较大,而利用地震面波传播的各向异性是研究岩石圈形变特征的强有力手段. 本文利用双台窄带通滤波-互相关方法与基于图像分析的相速度频散曲线提取技术,提取Rayleigh面波相速度频散资料,进而反演中国大陆及邻区20～120 s周期Rayleigh面波相速度方位各向异性空间分布图像. 检测板测试结果显示：中国大陆大部分区域的方位各向异性横向分辨率在5°左右. 各向异性研究结果表明：中国大陆地壳上地幔方位各向异性特征存在显著的空间差异,反映出形变特征的空间差异;104°E以东地区地壳上地幔各向异性弱于西部地区,表明其构造变形总体弱于西部地区. 青藏地块及其东缘地区地壳与上地幔顶部变形最为强烈. 但东部的局部地区如华南地块与珠江口地区、鄂尔多斯盆地西南缘以及秦岭-大别造山带,较强的各向异性显示这些区域在不同时期也经历了强变形. 青藏地块内中短周期快波方向自西向东顺时针旋转变化可能指示板块碰撞与挤压过程中软弱物质的流变方向. 青藏地块西部中下地壳和上地幔形变模式相似,可能处于壳幔耦合状态;而中东部及东缘地区地壳上地幔形变模式存在明显差异,壳幔似乎不具备垂直连贯的形变特征. 位于青藏地块北部的塔里木盆地、柴达木盆地以及祁连褶皱带同样经历了强变形. 包括四川盆地在内的上扬子地块快波方向的变化显示中地壳与下地壳上地幔形变模式不同,而形变特征一致的下地壳与上地幔应为强耦合. 大约以103°E为界,龙门山断裂带可分为南西段和北东段,南西段处于低速区,而北东段位于高速区,且方位各向异性强度明显大于南西段;2008年5月12日汶川M_S8.0级地震沿断裂带的单侧破裂模式除与北东段的高应力积累有关外,还可能与北东段地下介质物性存在密切关系,高速坚硬岩体的发育有利于应变能的积累与集中释放.     

页岩气水平井TOC测井评价新方法

由于存在地层缺失、井眼穿层不断变化、重点层段测井曲线较少、井眼环境复杂、测井响应值与储层参数关系较为复杂等特点,页岩气储层水平井测井解释难度较大.针对该问题,本文采用“水平井钻遇地层模型—水平井间及水平井与直井响应差异分析—水平井曲线校正—基于直井的参数评价模型”的评价技术流程,进行页岩气水平井TOC测井评价.在测井评价中,针对响应规律复杂的特点,采用直方图法进行测井响应规律分析,同时考虑到水平井测井曲线较少,为了综合利用测井曲线信息,结合曲线重叠方法提出双重信息融合评价模型.结果 表明,本方法在充分分析测井响应差异的基础上对水平井测并曲线进行校正,且提出的双重信息融合模型具有能充分利用测井信息、评价精度高以及操作简单等优点.     

岩浆岩地震波阻抗反演与厚度预测

岩浆岩的侵入对煤层有较大的破坏作用,严重影响煤矿的安全开采.高密度三维地震数据具有宽频带、宽方位和高密度采样的优势,包含着更丰富的构造和岩性信息,为岩浆岩的识别和预测奠定了基础.通过测井曲线综合对比分析,常规声波、密度等测井曲线对岩浆岩敏感性较差,无法识别和准确划分岩浆岩,电阻率和自然伽马等测井对岩浆岩反映敏感,可用于岩浆岩层位划分;以敏感曲线的层位划分结果为约束,对声波和密度曲线进行重构,获得对岩浆岩反映敏感的伪测井曲线,基于模型进行波阻抗反演,将地震信息转化为岩性信息,精细雕刻岩浆岩的空间展布规律,实现岩浆岩侵蚀范围和厚度预测.