青藏高原中部的东西向扩张构造运动

系统分析了1933~2003年间青藏高原及其周缘发生的745个中、强地震的震源机制解,研究了高原地壳构造运动及其动力学特征。结果表明,大量正断层型地震集中发生在青藏高原中部海拔4000m以上的地区,其中许多地震是纯正断层型地震。震源机制结果显示,该区正断层型地震的断层走向多为南北方向,断层位错矢量的水平分量均位于近东西方向,这表明青藏高原高海拔地区存在着近东西方向的扩张构造运动。地震震源应力场的研究结果表明,在高原中部高海拔地区,E-W向或WNW-ESE向的水平扩张作用控制着该区的地壳应力场。青藏高原高海拔地区近东西方向的扩张构造运动是该区引张应力场的作用结果,其动力学原因可能与持续隆升的高原自重增大引起的重力崩塌及其周边区域构造应力状况有关。而青藏高原周缘地区,除了东部边缘外,南部的喜马拉雅山前沿以及青藏高原的北部、西部边缘所发生的绝大部分地震都是逆断层型或走滑逆断层型地震。在青藏高原周缘地区,北东或者北北东方向水平挤压的构造应力场为优势应力场。在中国西部的大范围内,主压应力P轴水平分量位于NE-SW方向,形成了一个广域的NE-SW方向的挤压应力场。青藏高原及其周缘应力场特征表明,印度板块的北上运动以及它与欧亚板块之间的碰撞所形成的挤压应力场是高原强烈隆起的直接原因。在青藏高原中南部形成了近东西向引张应力场为主的区域,并以东西向扩张构造运动部分释放其应力积累。研究高原高海拔地区的引张应力场和近东西向扩张构造运动的特征,对于认识青藏高原强烈隆起的地球动力学过程与机制,有着重要的理论意义。     

南海西南部曾母盆地早中新世以来沉降史分析

采用回剥法和局部均衡模式研究曾母盆地早中新世以来的沉降史，并探讨了该盆地构造演化特征。曾母盆地自早中新世以来经历了17．5-11．6Ma、11．6-5．5Ma、5．5-3．0Ma和3．0-0Ma的4次快速沉降作用，其构造演化受控于曾母地块与南沙地块及婆罗洲地块的碰撞和盆地两侧的万安-卢帕尔断裂与廷贾走滑断裂的综合作用，可划分为南北双向挤压（晚始新世-早中新世）、走滑改造（中中新世-晚中新世）和区域沉降（上新世-第四纪）3个演化阶段。     

邯峰矿区古构造应力场与构造演化

采用共轭剪节理应力反演方法,恢复了邯郸-峰峰矿区晚古生代以来的3期古构造应力场,进而探讨了煤田构造的演化历史,将其分为4大阶段：①中生代早期近NS向挤压,煤系后期改造初动期;②中生代晚期SE-NW向挤压,奠定煤田构造格架的基础;③中生代末至古近纪NW-SE向拉张,煤田构造格架定型;④新近纪以来近东西向拉张,煤田构造的现代活动.     

CCSD在线流体监测捕获的气体地球化学异常与2004年9．3级苏门答腊地震可能的超远程关系

中国大陆科学钻探工程在线流体地球化学监测在2004年12月10至2005年1月10日之间捕获到一段重要的气体地球化学异常。该异常从2004年12月24日晚上11点半开始到12月29日晚上7点半结束,其中在12月26日早上7点半到29日晚7点半这段异常非常特殊,表现出流体地球化学的剧烈变化。具体表现为流体组分从基本上不含Ar、He及N2跳跃到富含Ar、但亏损He和N2。该异常发生在2004年9.3级苏门答腊地震前1个半小时。由于CCSD现场离苏门答腊地震震中距离大于4170公里,大于该地震破裂长度1200公理的3倍,该地震在CCSD现场产生的静态应力变化微乎其微,不足以导致CCSD现场深部岩石或封闭破裂的岩石物理性质剧烈变化,因而可以排除静态激发效应的作用。在我国的云南和广东等地所观测到的地震异常和地下水位变化等表明2004年苏门答腊地震的动态激发效应主要沿东北方向,这和大地震的动态激发具有方向性一致。而CCSD现场就位于该方向上。我们推测2004年苏门答腊地震所产生的面波在CCSD现场激发的动态效应,导致库仑型失稳,增进深部岩石或破裂带的渗透率,释放富含Ar但亏损He和N2的流体,产生CCSD所观测到的气体异常。     

地震作用下的灰坝液化特征及其动力稳定性分析--以安阳电厂为例

根据安阳电厂灰坝岩土工程性质及其动力学特性,建立了适合灰坝工程的动力分析模型并采用有限元法进行了动力分析.在此基础上,在不同工况条件下对灰坝进行了抗液化安全评价及抗震稳定性分析.研究表明,在不设碎石桩、无排渗体条件下,粉煤灰子坝的抗液化安全系数Ks＜1.25,将发生液化;在设碎石桩、有排渗体条件下,粉煤灰子坝的抗液化安全系数明显提高,Ks≥1.25,不会发生液化.抗震稳定性分析表明,在上述两种工况条件下灰坝是稳定的.     

阿尔金地区构造应力场及其对金属矿产分布的控制作用

构造应力场研究可以为区域矿产预测提供依据。主要根据节理、擦痕的测试分析，结合区域构造解析，确定阿尔金山东西向拉配泉－－红柳沟构造带经历了三期不同方向的应力作用：印支期以前的南北向挤压作用，印支－燕山期的北西－南东向的挤压和中生代晚期－新生代北东东－南南西向的挤压；并利用有限元数值模拟前两期构造应力场的演变过程，进而讨论了区域构造应力场对内生金属矿产分布规律的控制作用指出了区域寻找大型内生金属矿产的有利地段。     

东乡铜矿断裂带构造地球化学及找矿标志

东乡铜矿区主要断裂带SiO2明显为带入组分，K^ ,Na^ ,Ca^2 ,Mg^2 属带出组分，Fe^3 /Fe^2 比值相对较低，成矿元素Cu,Pb,Zn,Ag,Au,As,Sb,Mo,Sn含量增高，属于明显的带入组分，可作为储矿断裂的找矿标志。     

大别山晓天—磨子潭断裂带石英脉流体包裹体的特征及其构造意义

晓天—磨子潭断裂流体包裹体的均一温度、盐度和捕俘压力研究结果表明:晓天—磨子潭断裂中石英脉中流体主要来自浅部,有多期次流体包裹体,流体包裹体的均一温度分为三个区间:140～180℃、190～240℃和270～340℃,反映了至少经历了三次强烈的流体活动。流体包裹体的盐度<10%,捕获压力<1.350×108Pa。总体上越靠近晓天—磨子潭断裂,包裹体的均一温度和盐度越高,捕获压力越大,局部地区的差异,能从断裂对流体控制上得到合理的解释;另外,流体包裹体的均一温度、盐度和捕获压力,在不同的显微构造,围岩性质、构造环境和时空范围中,发生不同的变化。一方面多次构造活动和热事件的驱动流体活动,另一方面流体的活动,降低了岩石脆—韧性变形的温压条件,促进了岩石的变形。     

Optimal design of passive energy dissipation systems based on H∞ and H2 performances

Passive energy dissipation devices (EDDs), such as viscous dampers, viscoelastic dampers, etc., have been used to effectively reduce the dynamic response of civil infrastructures, such as buildings and bridges, subject to earthquakes and strong winds. The design of these passive energy dissipation devices (EDDs) involves the determination of the optimal locations and the corresponding capacities. In this paper, we present two optimal design methodologies for passive EDDs based on active control theories, including H_∞ and H₂ performances, respectively. The optimal design methodologies presented are capable of determining the optimal locations and the corresponding capacities of EDDs. Emphasis is placed on the application of linear matrix inequality (LMI) for the effective design of passive EDDs using the popular MATLAB toolboxes. One important advantage of the proposed approaches is that the computation of the structural response is not needed in the design process. The proposed optimal design methodologies have been applied to: (i) a 10‐storey building and a 24‐storey building both subject to earthquake excitations, and (ii) a 76‐storey wind‐excited benchmark building, to demonstrate the advantages of the proposed design methodologies over the conventional equal capacity design. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

Study of a semi‐active stiffness damper under various earthquake inputs

Semi‐active stiffness damper (SASD) is one of many semi‐active control systems with the capability to mitigate the dynamic response using only a small amount of external power. The system consists of a hydraulic damper connected to the bracing frame in a selected story unit. In this paper, study of a SASD in two building models of five‐stories under four benchmark earthquake records is reported. The purpose of this study is to evaluate the effectiveness of the control system against structure type and varying earthquake inputs. Various control laws are chosen to work with SASD, such as: resetting control, switching control, linear quadratic regulator (LQR) and modified LQR, and the results are compared with no control and passive control cases. Numerical results show that the use of a SASD is effective in reducing seismic responses. Control effectiveness is dependent on the type of structure and earthquake excitation. Passive control is less effective than other control cases as expected. Resetting control, switching control and LQR generally perform similarly in response reduction. While modified LQR is more efficient and robust compared with other control algorithms. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.