Two Improvements on Numerical Simulation of 2-DOF Vortex-Induced Vibration with Low Mass Ratio

Till now, there have been lots of researches on numerical simulation of vortex-induced vibration. Acceptable results have been obtained for fixed cylinders with low Reynolds number. However, for responses of 2-DOF vortex-induced vibration with low mass ratio, the accuracy is not satisfactory, especially for the maximum amplitudes. In Jauvtis and Williamson''s work, the maximum amplitude of the cylinder with low mass ratio m*=2.6 can reach as large as 1.5D to be called as the “super-upper branch”, but from current literatures, few simulation results can achieve such value, even fail to capture the upper branch. Besides, it is found that the amplitude decays too fast in the lower branch with the RANS-based turbulence model. The reason is likely to be the defects of the turbulence model itself in the prediction of unsteady separated flows as well as the unreasonable setting of the numerical simulation parameters. Aiming at above issues, a modified turbulence model is proposed in this paper, and the effect of the acceleration of flow field on the response of vortex-induced vibration is studied based on OpenFOAM. By analyzing the responses of amplitude, phase and trajectory, frequency and vortex mode, it is proved that the vortex-induced vibration can be predicted accurately with the modified turbulence model under appropriate flow field acceleration.     

东昆仑南缘韧性剪切带变形特征及其形成时代的限定

中生代巴彦喀拉-松潘甘孜地体向东昆仑地体斜向俯冲,在东昆仑南缘形成一条巨型的韧性剪切带。剪切带中发育的旋转碎斑、书斜构造、解理阶步、云母鱼、S-C组构、不对称褶皱、雁列脉等宏微观构造,显示剪切带兼具右行和左行的特征,且右行早于左行剪切,但总体以左行剪切为主。对西大滩糜棱岩化花岗岩和小南川未变形花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石UPb测年,西大滩岩体侵位于199.3±2.2Ma,小南川岩体形成于196.4±1.3Ma。西大滩与小南川岩体中的锆石为典型的岩浆锆石,其年龄代表了岩体侵位的时代。鉴于2个岩体的变形程度完全不同,东昆仑南缘在199~196Ma之间发生了左行韧性剪切。     

粤东横田花岗斑岩SHRIMP锆石U-Pb年龄、岩石地球化学和锆石Lu-Hf同位素组成及其地质意义

横田花岗斑岩位于粤东田东钨锡多金属矿床的中部。以横田花岗斑岩为研究对象,开展了SHRIMP锆石U-Pb定年、岩石地球化学、锆石Lu-Hf同位素组成特征研究。花岗斑岩多呈岩株产出,灰白色,斑状结构,块状构造,主要由斑晶(10%)和基质(90%)组成,斑晶由斜长石、钾长石、石英、黑云母组成,杂乱分布,粒度为0.6~6mm,基质由长石、石英、黑云母组成,长石粒度为0.02~0.25mm。获得花岗斑岩锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为142±1Ma,说明岩体形成于早白垩世。主量、微量元素特征显示,花岗斑岩属于高钾钙碱性强过铝质,富集Rb、U、Nd、Hf等元素,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti等,与高分异的S型花岗岩相似。花岗斑岩的锆石ε_(Hf)(t)值均小于0,在t-ε_(Hf)(t)和t-(~(176)Hf/~(177)Hf)_i图上,所有样品点均落在球粒陨石演化线之下和华南中元古代基底演化线之上,二阶段模式年龄变化范围为1.28~1.47Ga,表明成岩物质主要来源于中元古代古老地壳变质泥岩部分熔融。     

地震诱发堰塞湖下游淹没风险评估方法对比研究

为了提升地震诱发堰塞湖突发灾难应急处置能力和充分利用灾区基础数据开展高效决策,本文结合遥感影像、DEM、水文资料和GIS技术,开展利用水文流量演算法和二维水动力学模型法快速评估堰塞湖溃决后下游淹没风险的方法研究。通过对唐家山堰塞湖690m溃坝洪水算例的应用,分别计算基于上述两种方法的下游潜在淹没影响范围,得到的两种计算结果均显示该规模的洪水将淹没下游北川县城的结果。最后通过分析对比两种影响范围计算结果的精度、数据需求、计算时长,评估两种方法在地震诱发堰塞湖下游淹没风险快速评估研究中的时效性、准确性和互补性。     

长江经济带建设的若干问题与建议

建设长江经济带是现阶段、新常态下推进中国经济持续、稳定增长的重大战略举措之一。作为全国国土开发的一级轴线,长江经济带具有显著的区位优势、航运优势和相对完善的产业体系,2014年其经济总量占全国的45%左右。但与此同时,也面临着一些跨区域的重大问题,制约着长江经济带的未来发展。通过系统梳理改革开放以来长江经济带发展的主要特征,对长江轴线发展过程中面临的主要问题进行深入解剖,从经济增长、国土空间开发、航运建设、产业发展、资源环境、城镇化和体制机制等7个方面,提出了近期建设长江经济带的若干建议,供政府及学术界参考与讨论。     

珠江三角洲地区未来海平面上升及风暴潮增水的耕地损失预测

珠江三角洲地区是中国海岸带中风暴潮灾害最集中的区域之一。在全球气候变化和海平面上升的影响下,风暴潮灾害将对该地区农业生产造成巨大的损失。在借鉴相关经验与研究的基础上,建立风暴潮增水灾害耕地产量损失评估模型,选择广东省珠江三角洲地区为研究区域,以该地区的DEM、土地利用等数据为基础,通过实地调研获取当地的作物种植结构、轮作方式、作物单产、不同淹没高度下不同作物的损失率等数据资料,基于未来海平面上升及风暴潮增水的不同时间情景,估算并分析了2030、2050及2100年珠三角地区耕地受灾范围的空间分布特征及产量损失变化情况。结果表明：受气候变化的影响,未来珠三角地区风暴潮影响下的耕地淹没面积比重不断上升,其中阳江、佛山和东莞等地耕地淹没面积从2030年到2100年增加较为明显,广州和珠海的耕地淹没面积增加幅度则较为缓和。从耕地淹没造成的农业产量损失来看,蔬菜、稻谷和花生等主要作物的损失产量比重呈现增加趋势,且蔬菜的增幅最大,其次是稻谷。其中广州、江门、阳江等地稻谷、花生、蔬菜的损失产量比重均表现为持续上升。     

考虑分层特性的尾砂胶结充填体强度折减试验研究

充填体分层现象在分段或阶段嗣后填充采空区过程中较为常见。设置65%、70%、72%和75% 4个浓度,填充次数为1、2、3和4制作不同分层胶结充填体试件,进行单轴压缩试验探究其力学强度及其破坏模式。试验结果表明：（1）相同浓度条件下,随着填充次数增多,胶结充填体的单轴抗压强度弱化效应越明显,而当浓度在65%～75%之间变化时,对应强度折减系数介于0.592～0.967;（2）充填体单轴抗压强度与填充次数之间满足二次多项式函数关系,而与料浆浓度呈对数函数分布;（3）不同分层胶结充填体的破坏模式主要表现为共轭剪切破坏和贯穿分层面的张拉破坏。低强度夹层可能是导致分层胶结充填体强度降低的原因,能够为后期填充采空区的充填体强度设计提供可靠的理论依据。     

超长灌注桩桩-土界面剪切试验研究

为研究超长灌注桩桩侧与土体接触界面的剪切力学行为,采用大型界面剪切仪,开展混凝土与粉质黏土、粉细砂土接触界面剪切试验。针对钻孔灌注桩泥浆护壁施工特点及后注浆工艺的应用,在混凝土与粉细砂土界面设置膨润土泥皮或膨润土泥皮与水泥浆,以研究泥皮及存在泥皮时注浆对界面剪切性状的影响。试验结果表明：界面剪切应力随剪切位移增加逐步达到极限值,之后,剪切应力保持基本不变或出现软化现象;土体类型及法向应力大小对界面剪切力学行为具有较大的影响;粉细砂土-混凝土界面摩擦角与土体有效内摩擦角相近,存在泥皮时,界面摩擦角降低达40%,泥皮的润滑作用较大地削弱了界面的剪切性能;存在泥皮情况下,注浆后界面摩擦角较泥皮界面提高近1倍,水泥浆的注入不仅消除了泥皮产生的不利影响,也有利于进一步改善界面剪切性能,提高其抗剪强度;泥皮及注浆对界面剪切应力与剪切位移关系亦有较大的影响;界面剪切作用对土体具有一定的影响范围,并在接触界面附近土体中逐渐形成剪切破坏带,剪切过程中界面呈现出由剪切位移阶段逐步过渡至剪切滑移阶段;此外,在剪切过程中,不同界面类型的土体变形存在较大差异。     

中国西部地区利用烈度数据估计地震动参数的方法

通过最近收集到的中国西部地区的6次地震的地震动参数和烈度数据,建立了该地区适用于贝叶斯方法的各烈度档P(I|GM)的经验分布。利用2011年发生的四川炉霍地震和新疆伽师地震资料验证了依据烈度数据用贝叶斯方法估算峰值加速度的可行性。研究结果还表明,用贝叶斯方法估计的参数精度与选择的先验概率(衰减关系)显著相关。针对这2次地震,用各烈度档地震动参数的均值法、地震动衰减关系法及贝叶斯法3种方法估算的峰值加速度值与峰值加速度观测值之间的均方根比较表明,用贝叶斯方法估算的参数精度优于用另2种方法所获结果。     

云南地区中小震分布的活动构造意义

利用2000年1月至2010年11年间云南地震台网有定位结果的19 737个中小地震和从公元前20年至2009年11月共567次破坏地震震中,探讨云南地区地震空间分布与构造活动的关系,结果表明:地震震中密集分布地带是现今活动构造主要位置,地震震中的空间分布具有明显的活动构造意义。