青藏高原东缘中下地壳流与地壳变形

地壳缩短导致青藏隆升造山是普遍的认识.然而,在青藏东部,越来越多的观测数据和研究支持了中下地壳流与隆升造山的关系.目前,地壳缩短造山机制和中下地壳流造山机制仍然处于争论之中.本文建立了二维黏弹塑性有限元模型,模拟了龙门山断层带的多个地震循环的应变与变形,探讨了无与有中下地壳流情况下,地壳地表的位移、速度与变形的分布和演化;以及有中下地壳流情况下,不同流动范围、速度与黏度对模型结果的影响;并结合地形变观测数据的约束,推测了青藏东缘中下地壳流的流动状态.模拟结果显示,通过对比有和无中下地壳流的模拟结果,发现青藏东部震间的地表垂向速度在变形样式及数值上存在较大差异,即存在地壳流的地表垂向抬升速率显著大于无地壳流;震间在龙门山断层西侧附近产生的垂向凸状隆起随中下地壳流的速度、黏度及通道长度的变化而变化.此外,本文研究结果对青藏其他地区可能存在的地壳流的研究也具有一定的参考意义.     

再生钢筋混凝土柱疲劳性能多尺度研究

再生混凝土是一种绿色、可循环建筑材料。当其用于结构构件时,可能会因遭受荷载作用而发生疲劳现象。因此,针对不同再生骨料掺合比(0,50%,100%)的再生钢筋混凝土试件进行疲劳强度试验,通过多尺度(微观和宏观)观察并分析试件,分析受轴心和偏心疲劳荷载作用下不同掺合比的再生钢筋混凝土试件疲劳性能差异。此试验方法和数据结果可为研究、分析其在工程中的运用提供基础依据。     

高强钢筋混凝土柱轴心受压承载力可靠度研究

课题组搜集186根高强钢筋混凝土轴压柱的试验数据,得到相关统计参数,选用JC法并利用MATLAB软件编制计算程序迭代求解高强钢筋混凝土柱轴压承载力可靠指标。分析不同荷载组合、钢筋强度、混凝土强度以及配筋率等参数对混凝土柱轴压承载力可靠指标的影响。研究结果表明:高强钢筋混凝土柱轴压承载力可靠指标随计算模式不确定性系数的增大而增大;随着荷载效应比的增大,可靠指标呈现出先增大后减小的趋势;可靠指标随钢筋强度的提高而减小,随混凝土强度提高而增大;随着配筋率的增大,可靠指标逐渐减小,高配筋率对轴压构件不利。     

Development of collapse-consistent loading protocols for experimental testing of steel columns

In order to effectively utilize results from quasi-static cyclic testing on structural components for the earthquake-induced collapse risk quantification of structures, the need exists to establish collapse-consistent loading protocols representing the asymmetric lateral drift demands of structures under low-probability of occurrence earthquakes. This paper summarizes the development of such protocols for experimental testing of steel columns prone to inelastic local buckling. The protocols are fully defined with a deformation- and a force-controlled parameter. They are generally applicable to quantify the capacity and demands of steel columns experiencing constant and variable axial load coupled with lateral drift demands. Through rigorous nonlinear earthquake collapse simulations, it is found that the building height, the column's local slenderness ratio, and ground motion type have the largest influence on the dual-parameter loading protocol indexes. Comprehensive comparisons with measured data from full-scale shake table collapse tests suggest that unlike routinely used symmetric cyclic loading histories, the proposed loading protocol provides sufficient information for modeling strength and stiffness deterioration in steel columns at large inelastic deformations.     

Effects of periodic saturation on stress–strain relationship of a sandstone mixture

While a crushed sandstone particle mixture, usually used as an engineering fill, is filled along bank of or in a large reservoir, it is subjected to periodic saturation induced by filling-drawdown cycles of reservoir water. The periodic saturation may induce post-construction settlement, and reduce stability of the filled body. In order to evaluate the effects of periodic saturation on stress–strain relationship of the mixture, several triaxial tests are carried out. According to experimental data, the periodic saturation may induce an increment of axial strain (Δε; <0.226%), a decrement of crest of deviator stress (Δ(σ₁?σ₃)_f; <0.192?MPa) and a decrement of angle of shearing resistance (Δφ; <3.70°). With increment of the number of periodic saturation cycles, the variations of the three parameters may be fitted by logarithmic curves. And with increase in the stress level for periodic saturation, the variations of the three parameters may be fitted by straight lines. Three fitting equations to predict the three parameters’ values, and an equation to calculate the settlement induced by the periodic saturation of a large-area filled foundation, are suggested.     

围压与轴压共同作用对恐龙化石应力场的影响

包括恐龙化石在内的古生物化石是重要的地质遗迹,是研究生物进化的最重要资料。该文从物理力学角度,通过数值试验模拟分析围压和轴压作用下对恐龙化石强度和破坏特性的影响效果。试验结果表明:不同埋深时围压对含有不同角度裂隙化石应力影响较大,随着埋深增加,含有裂隙化石的应力大幅增大。在围压与轴压共同作用时,埋深对开裂角的影响较小,而随埋深增大时极限载荷也随之增大。同时,在不同埋深下开裂角随裂隙角度的变化趋势一致,均随着裂隙角度的增大而减小;而极限载荷随裂隙角度的变化趋势一致。     

焦家金矿深部原生晕地球化学特征

焦家金矿是胶西北地区典型的金矿床,该区成矿具有多期、多阶段叠加共同作用的特点。通过对典型剖面上钻孔不同部位岩性样品的微量元素测试分析,运用数学地质分析方法,对焦家金矿床深部地球化学特征进行了研究,得出深部成矿微量元素特征组合为Au,Ag,Cu,Pb,Zn,As,Sb,Bi,Hg,W,Mo,Sn;原生晕轴向分带序列为:Hg,As,Sb(矿头晕)→Au,Ag,Cu,Pb,Zn,Bi,Sn(矿中晕)→W,Mo(矿尾晕)。由此建立了地球化学原生晕异常模型,并总结了地球化学找矿标志,为深部找矿提供依据。     

层状地基中桩的轴向静载沉降特性

采用双折线荷载传递函数,根据桩在竖向静载下的荷载分布与传递规律,运用功的互等定律,导出了一组确定层状地基中桩的轴向荷载沉降曲线的解析简化递推算式,可根据桩侧介质的分布情况和桩的形状对桩进行沉降分析模拟,能较精确确定桩的轴向静载沉降曲线,同时推导了桩顶刚度系数的迭代公式,以此为基础可确定桩的承载力。结合运用实例进行了论证,说明了方法的有效性和正确性。     

晚新生代以来天山南、北麓冲断作用的定量分析

利用地表地质、二维地震和钻、测井资料建立了两条横穿天山南、北麓库车河地区和金钩河—安集海河地区的构造剖面,从几何学和运动学的角度探讨新生代以来不同序次台阶状逆断层及其相关褶皱的叠加过程、以及叠加过程中断层形态、褶皱形态与位移量之间的定量关系。生长地层和生长不整合分析表明,上新世早期(4.2～5Ma)可能是天山南、北麓新生代冲断褶皱的主要形成期,发育自天山内部的台阶状逆断层在向两侧沉积盆地扩展过程中形成多个滑脱面和断坡,断层位移在断坡位置引发褶皱变形,从而形成南北方向背斜带成排分布的构造格局。在天山南麓库车河剖面中,控制库车地区构造变形的三条台阶状逆断层位移量分别为5.7km、6.3km和18km,它们的活动时代由老到新,而位移量却逐渐增大,反映新生代以来天山南麓的冲断作用可能存在一个加速的过程。按上述数值计算,渐新世(23Ma)以来的缩短速率为1.3mm/a,上新世(5.2±0.2Ma)以来的缩短速率为3.6mm/a。在天山北麓金钩河—安集海河剖面中,山前深部楔形体内的断层位移量为16.9km,但只有6km的位移量沿中上侏罗统西山窑组煤层内的滑脱面向北传递至第二排背斜带,而至第三排背斜带,位移量已递减为0.22～0.29km。以上新世早期(4.2～5Ma)作为构造活动时间,计算出该剖面上、下构造层上新世以来的缩短速率为2.6～3.1mm/a和3.8～4.5mm/a,其中下构造层内的山前深部楔形体、霍尔果斯深层背斜和安集海背斜的缩短速率分别为3.9～4.6mm/a、1.2～1.4mm/a和0.04～0.38mm/a,这说明由于断层位移量在向北传递过程中不断被褶皱作用吸收或沿反冲断层向南消减,各排背斜带的变形强度由南向北依次减弱。     

内蒙古虎拉林金矿矿化富集规律和找矿远景评价

通过对虎拉林金矿构造控矿规律研究，认为矿区占绝对优势的浸染状矿化主要受角砾岩筒构造控制，矿化不均匀，矿体形态不规则；通过分析该角砾岩筒内角砾岩的特点，结合一般浅成、半浅成角砾岩筒的垂向分带规律，推测该角砾岩筒已剥蚀到了中下部。采用因子分析的方法，确定了该金矿的原生晕轴向分带规律，矿区深部存在着强尾晕异常叠加前缘晕异常的现象，推测深部存在隐伏矿化。由此可见虎拉林金矿总体剥蚀程度较大，但深部还存在着一定的找矿远景。