SEQUENTIAL STIFFNESS DESIGN FOR SEISMIC DRIFT RANGES OF A SHEAR BUILDING–PILE–SOIL SYSTEM

A shear building supported by a prescribed pile–soil system is subjected to bedrock earthquake input. A new design procedure is presented for generating a sequence of stiffness designs satisfying the constraints on interstorey drifts. The mean peak interstorey drifts of the shear building subjected to a set of spectrum-compatible ground motions at the bedrock are evaluated by a modal combination rule. Tuning of the fundamental natural period of a shear building with a fixed base with that of a shear beam ground results in a non-monotonic sequence of stiffness designs with respect to a ground stiffness parameter and previous approaches cannot be applied to such a problem. This difficulty in finding such a non-monotonic sequence is overcome by utilizing the ground stiffness parameter and the superstructure stiffness parameter alternately in multiple design phases and by developing a new multi-phase perturbation technique. Fundamental characteristics of this sequence of stiffness designs and the effect of ground stiffnesses on the design of the shear building are disclosed. It is further shown that the stiffness contour method is also useful for the design procedure such that a scattering effect in the estimates of ground stiffnesses is taken into account. The usefulness of the proposed procedure of sequential stiffness design and contour line method is demonstrated through several sequential design examples.     

苏鲁超高压变质岩中地震波速随围压的变化规律

我们在10~800MPa的静水压力下测量了中国大陆科学钻探(CCSD)主孔岩心和采自苏鲁地区地表露头上的共68块典型超高压变质岩试样的地震波速,并建立了波速和围压的定量关系,成功地解释了描述这一定量关系方程中4个参数的物理意义。笔者相信,本文将为超高压变质岩地区以及新老俯冲带地震波资料的解释提供必不可少的理论和实验支撑。     

磁化率和密度对中国大陆科学钻探主孔100～2000 m岩石类型的判别

为查明磁化率和密度对于中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔100~2000m岩性的响应和判别特征,利用SPSS10.0统计分析软件进行了判别分析.研究结果显示,岩石的密度和体积磁化率主要受岩性的控制.采用迫入法建立全模型,对CCSD主孔100~2000m井段岩心的岩性判别率达84.8%.其中,蛇纹石化橄榄岩、正片麻岩、副片麻岩、榴辉岩、角闪岩和退变质榴辉岩的判别率分别为100%、87.1%、89.7%、89.6%、96.7%和63.7%.该研究表明,密度和磁化率可以为超高压变质岩石的岩性鉴别和区分提供定量约束,有利于地球物理探测成果和测井资料的准确解析.同时,本文也是SPSS统计分析软件在超高压变质岩石类型判别方面的一个应用实例,对于其他岩石类型的判别分析具有借鉴意义.     

青藏高原隆升及其环境效应

“青藏高原形成演化及其环境资源效应”项目选择青藏高原为典型地区,特别注意高原与毗邻地区的联系,以从全球尺度探讨高原的各种过程,目标集中在大陆碰撞过程和高原隆升过程,以过程为主线贯通碰撞机制、环境变化和资源分布规律的研究;时间上着重新生代以来,在不同精细时间尺度上定量地描述碰撞和隆升的动态过程及环境变化。运用地球科学、生命科学、环境科学及各学科之间有机交叉、综合研究的方法,开展大陆碰撞动力学、环境变化、现代表生过程及各圈层相互作用等重大理论问题的研究,为青藏高原地区的资源开发和环境调控提供科学依据。按照统观全局、突出重点的原则,项目主要研究内容包括以下4个方面：大陆岩石圈碰撞过程及其成矿效应;高原隆升过程与东亚气候环境变化;青藏高原现代表生过程及相互作用机理;青藏高原区域系统相互作用的综合研究。在完成研究计划任务的基础上,项目取得如下的突出研究成果和创新性进展：印度大陆与欧亚大陆初始碰撞时限;青藏高原南北缘山盆岩石圈尺度的构造关系;青藏高原整合构造模型与成矿成藏评价;新生代高原北部重大的构造变形隆升事件序列;高原周边环境变化事件及高原隆升对亚洲季风发展变化的影响;高分辨率气候动态过程及变化趋势;高原主要生态系统碳过程对气候变化的响应;高原气候变化及冰冻圈变化与预测;高原土地覆被变化、恢复整治及管理。     

中国大陆科学钻探孔区全观式三维地震采集

大陆科学钻探不仅是打一口钻,而是深部钻探同地球物理遥测结合起来的相互反馈系统,这里地球物理遥测主要是指三维深反射地震. 中国大陆科学钻探孔区三维地震调查是大陆科学钻探工程的一项重要内容. 在数据采集中提出了全观式三维地震调查新技术,它是指排列不滚动的三维地震调查,即将地震检波器铺满全部测区的一种地震采集方法,尤其适合于有限面积的三维地震工作. 这种方法的优点是：(1)快速高效; (2)叠加次数高; (3)与常规三维地震相比成本大幅度减少. 在中国大陆科学钻探孔区内进行的全观式三维地震测量,全面实现了预期目标,包括：(1) 配合钻探查明孔区地质构造,将钻探的一孔之见扩展到深6000m、长宽超过3000m的三维岩柱;(2)提供高精度定位的地壳反射体以供标定;(3)发现中、下地壳及地幔内的反射体等.     

大直径环式组合潜孔锤及钻进工艺研究

论述了大直径嵌岩桩孔钻进的现状、发展趋势,阐述了大直径环式组合潜孔锤的工作原理、结构设计、钻进工艺方法,对设计加工的HC-15型环式组合潜孔锤钻具进行了室内模拟试验,并对试验结果进行分析总结.     

关于南海北部滨海断裂带的研究

南海北部的滨海断裂带是位于南澳岛之东粤东南滨海地区的一条北东东走向的构造带。由于其所处的构造位置而一直被地球科学工作者所关注,并从不同角度作了不少研究。在广泛收集有关断裂带的资料和研究成果的基础上,对前人关于断裂带存在的依据、断裂带发育的时代、断裂带的构造属性和第四纪活动情况的认识作了简要归纳,并就断裂带的分布、构造属性等作了初步分析。     

大深度载人潜水器低速大漂角模糊滑模航向控制研究

通过模型试验测量大深度载人潜水器低速大漂角运动时所受到的非线性水动力。基于一种新的模糊滑模控制策略,为潜水器设计了鲁棒航向控制器。在不同的漂角子区间内分别设计局部镇定的滑模控制器,然后通过Takagi-Sugeno模糊推理系统将它们光滑连接,得到模糊滑模控制。仿真计算结果充分显示了该控制策略的有效性。     

敦煌-格尔木铁路沿线风动力环境特征

敦煌-格尔木铁路沿线地形复杂、起沙因素多变、沙源丰富,沙害问题日益严重。目前对其风沙活动规律还未有研究,不利于防沙工作的开展。为此,通过对自北向南的5个观测点（S1、S2、S3、S4、S5）风速和风向的观测、计算和分析,利用平均风速、起沙风况及输沙势对敦格铁路沿线的风动力环境特征进行研究。结果表明：S5、S4和S3的风况对铁路风沙灾害防治意义较大。S5年平均风速、起沙风频率和输沙势最大,春季风沙活动最为强烈,且风向单一、风力强劲,风沙运动方向基本与铁路垂直,沙粒易在铁路附近堆积。S4夏季风沙活动最为强烈;S3春季风沙活动最为强烈,且风向单一,S4和S3的风沙运动方向与铁路夹角小于90°,附近沙源广阔,铁路易受风沙侵蚀,阻碍交通运营。     

南大西洋两岸盆地海相烃源岩特征与控制因素

南大西洋两岸盆地漂移期层系油气资源十分丰富,通过对两岸重点盆地漂移期主力烃源岩发育层位、生烃潜力、识别特征和分布范围对比分析,明确两岸发育早、晚两套主力海相烃源岩。其中,晚期的赛诺曼-土仑阶海相烃源岩分布范围较广。整体上,两岸北段和赤道段盆地漂移期主力烃源岩地化指标优于中段和南段盆地,西非一侧海域盆地烃源岩地化指标优于南美一侧盆地。在对重点钻井的矿物元素化验分析、沉积相和古地理分析基础之上,总结了局限海湾的古地理背景和沉积相带类型控制优质海相烃源岩发育程度和分布范围的规律,并进一步指出南大西洋两岸北段和赤道段盆地漂移期成熟生烃灶平面分布范围内的深水沉积砂体是主要有利勘探方向,以找油为主,中段含盐盆地内紧邻盐微盆的漂移期深水沉积砂体勘探潜力次之。