Test and evaluation of a moored microstructure recorder

A new moored microstructure recorder （MMR） is designed, developed, tested, and evaluated. The MMR directly measures the high-frequency shear of velocity fluctuations, with which we can estimate the dissipation rate of turbulent kinetic energy. We summarize and discuss methods for estimating the turbulent kinetic energy dissipation rate. Instrument body vibrations contaminate the shear signal in an ocean field experiment, and a compensating correction successfully removes this contamination. In both tank test and ocean field experiment, the dissipation rate measured with the MMR agreed well with that measured using other instruments.     

饱和岩石剪切失稳后效分析

剪切载荷下的饱和岩石,在初始阶段出现几条细的剪切带,最后均形成一条剪切带。为了分析这个现象,将饱和岩石中剪切带的发展分为多阶段的过程进行分析,针对几个有限幅值扰动下剪切带的演化进行研究,获得了剪切带从几个小的非均匀扰动演化为最后充分发展的剪切带的详细过程。结果表明,剪切带的发展由两个阶段组成：非均匀剪切过程和实际剪切带发展过程。     

地壳形变的普适表达与对地倾斜的再认识

给出了地壳形变的普适表达式。对地面倾科的内在实质进行了分析，指出它具有剪应变的性质     

土与结构接触面力学特性环剪试验研究

利用环剪仪对不同的土与混凝土接触面的力学特性进行了研究。分别对有泥皮及没有泥皮的接触面情况进行试验,并对剪切面位于黏土内的情况进行了试验。结果表明,不同接触面的应力-应变特性差异很大,泥皮的存在明显改变了接触面的性状;对没有泥皮的情况,剪切破坏面可能发生在土体内部,也可能发生在土-混凝土接触界面;而有泥皮时,破坏面始终发生在泥皮内部。试验的各种接触界面中,破坏时平均剪应力与法向应力具有较好的线性关系, 接触面强度可用摩尔-库仑准则较好地描述;当有泥皮存在时,摩擦角为没有泥皮时的63.4 %。     

基于高斯距离加权格网法研究华北地区地壳形变特征

分析了高斯距离加权格网法计算应变率的原理和特征,研制了相应的计算程序,并用于华北地区现今地壳应变特征研究。基于华北地区1999～2009年的GPS观测结果,研究了确定高斯平滑半径的原则和方法,并给出华北地区地壳形变多个应变率物理量的分布。结果表明,基于150 km高斯平滑半径计算水平速度梯度能够较好地分辨华北地区的应变率空间变化特征,首都圈地区地壳以张渤带上的左旋剪切为主,其中唐山-秦皇岛地区同时存在南北向的拉张变形;山西带整体表现为沿断裂的右旋剪切变形,同时兼具“南挤北张”特性;郯庐断裂带整体形变特征不显著,在南北两端局部区域存在较小的剪切形变;鄂尔多斯块体内部比较稳定,北缘以拉张和左旋剪切变形为主,西缘表现为左旋剪切以及EW向的挤压特征,南缘的秦岭块体南北两侧分别具有左旋剪切和右旋剪切的特性,东西两侧分别表现为正断拉张与逆断挤压特征。     

A numerical method for the study of shear band propagation in soft rocks

This paper investigates the possibility of interpreting progressive shear failure in hard soils and soft rocks as the result of shear propagation of a pre‐existing natural defect. This is done through the application of the principles of fracture mechanics, a slip‐weakening model (SWM) being used to simulate the non‐linear zone at the tips of the discontinuity. A numerical implementation of the SWM in a computation method based on the boundary element technique of the displacement discontinuity method (DDM) is presented. The crack and the non‐linear zone at the advancing tip are represented through a set of elements, where the displacement discontinuity (DD) in the tangential direction is determined on the basis of a friction law. A residual friction angle is assumed on the crack elements. Shear resistance decreases on elements in the non‐linear zone from a peak value at the tip, which is characteristic of intact material, to the residual value. The simulation of a uniaxial compressive test in plane strain conditions is carried out to exemplify the numerical methodology. The results emphasize the role played by the critical DD on the mechanical behaviour of the specimen. A validation of the model is shown through the back analysis of some experimental observations. The results of this back analysis show that a non‐linear fracture mechanics approach seems very promising to simulate experimental results, in particular with regards to the shear band evolution pattern. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

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利用复测水准资料寻求反映地壳纯形变的定量指标

地壳纯变形分为剪切变形和扩张变形。在前人研究的基础上提出了仅利用复测水准资料求出描述地壳剪切变形和扩张变形指标的方法和步骤，所得的定量指标不受基准的影响，受测量累积误差的影响亦很小，能客观地反映地壳变形的特征。通过理论和实例证明：以一点周围变形分量的最大值代表该点周围垂直面的变形程度比其平均值更能突出变形信息。最后根据实例计算结果分析了剪切变形分量、扩张变形分量与形变速率、构造地震的关系。     

灞源韧性剪切带特征及其地质意义

本文对灞源地区不同时代的韧性剪切带的运动学、动力学特征进行了研究。笔者认为,前人所称的部分太华群(Arth_3b)是太古宙末期太华群韧性变形的产物;张家坪花岗岩以左旋螺旋式上升侵位;燕山期,多期活动韧性剪切带是本区金矿形成富集的主要原因之一。     

细粒含量对冰碛土抗剪强度影响的实验研究

为研究细粒组颗粒在浸水/降雨条件下产生迁移对冰碛土抗剪强度的影响,从西藏林芝市帕隆藏布嘎隆寺沟流域内采取冰碛土样品,进行7种不同细粒（粒径小于2 mm）含量情况下的冰碛土比重和相对密度的测试,开展了不同围压下的大型饱和固结不排水三轴（CU）实验。结果表明：（1）细粒含量对干密度的影响较小,不同细粒含量的冰碛土孔隙比大致相同,细颗粒对孔隙具有改造作用,不同细粒含量会引起孔隙结构的差异,从而导致冰碛土的结构差异,最终导致抗剪强度的不同;（2）细颗粒迁移导致冰碛堤坡脚和内部一定深度细粒含量较高,达到一定的量值时,抗剪强度明显降低,冰碛堤容易发生剪切破坏;（3）细粒含量对抗剪强度参数的变化具有重要影响,从中还可以反映出冰碛土结构控制的变化：粗颗粒控制→粗细颗粒共同控制→细颗粒控制。研究结果对于评价冰碛堤的稳定性具有重要意义。