基于SPH法的单轴压缩岩样破坏过程中应变局部化和能量释放数值模拟

本文采用自主编写的光滑粒子流体动力学法程序,在平面应变单轴压缩条件下,开展了非均质岩石试样破坏过程中剪切带、声发射数及应变能释放量的演变规律研究,探讨了形状参数和Weibull分布函数的定位参数的影响,而过去的研究更多地关注形状参数的影响.仅粒子的黏聚力被认为服从Weibull分布.当粒子破坏后,粒子的黏聚力跌落至残余值,在此过程中,最大主应力(即第3主应力)保持不变.得到了下列结果.随着定位参数的增加,破坏粒子的分布由弥散向集中转变,岩样的纵向应力峰值增加.每20个时步数目的全局最大声发射数和全局最大应变能释放量均发生在峰后应力迅速跌落过程中,与二者有关的8个量随形状参数或定位参数的演变规律较为复杂,这应与岩样破坏形态的多样性有关.     

应力增量触发断层岩体能量释放模拟与地震成因探讨—以龙门山断裂带为例

本文以龙门山断裂带为背景,基于岩体应变能基本理论,使用FLAC软件模拟地震能量源和能量释放形式,计算结果显示:在0.01 MPa水平应力增量作用下,龙门山断裂带及附近区域可释放的应变能约为3.24×1013 J;使得断层面之间发生滑移,克服断层面滑动摩擦所需消耗的能量约为2.10×1013 J;岩体在重力方向上产生位移,克服重力做功所消耗的能量约为1.14×1013 J。由此可推断:在一定区域内,应力触发释放能量值与克服断层面滑动摩擦和克服重力做功所消耗的能量之和大致相当;应变能可能会在某一区域范围内集中释放,形成地震效应。本次应力增量触发断层周围岩体能量释放事件中,在映秀—北川断裂与灌县—安县断裂之间的局部区域集中释放的能量为7.67×1012 J,相当于一次M_S5.39地震发生所释放的能量。      

永安地震台钻孔体应变地震响应能力评估

统计永安地震台2007—2013年体应变记录的地震同震响应,与同期国家地震台网大震速报目录对比,响应率为15.21%。绘制地震能力线,量化评估永安地震台体应变仪映震能力,得到钻孔体应变对不同震级地震的响应范围为:震级5.5级,震中距425 km;震级6级,震中距860 km;震级7.0级,震中距3 514 km;震级7.5级,震中距7 104 km。     

体育场震后修复再建中混凝土结构消能减震设计研究

以往是用高层建筑防屈曲支撑的混凝土减震加固方法,以加固震后体育场混凝土结构的防屈曲支撑力为重点,存在的问题是未考虑结构不同部位节点的防屈曲消能减震支撑性能,加固效果差,需要深入研究混凝土结构建筑加固措施,提高震后体育场修复质量。研究采用基于性能和需求的消能减震设计方法,合理布置混凝土的消能支撑结构,在混凝土结构中底层节点设置防屈曲消能减震支撑,其他节点设置黏滞阻尼器,获取最佳阻尼器设置方案,提高结构减震加固效果。仿真实验说明,EL-Centro(NS)地震波和Newhall地震波情况下,所研究方法设计的消能减震新结构平均顶点侧移值分别比原结构小62 mm和110 mm;在不同震级的情况下,节点间位移角新结构小于原结构,说明该方法设计的体育场修复中混凝土结构减震稳定性强,是一种有效的减震加固方法。     

基于强度折减法的隧道洞口段地震稳定性研究

近年来,强度折减法在岩土工程静、动力稳定性分析领域快速发展。基于该方法,相关学者研究了边坡和隧道的动力稳定安全系数。隧道洞口段是围岩、边坡和衬砌结构相互作用的三维复杂结构体,当前对其地震稳定性研究多集中于定性描述,尚不能给出量化的指标。依托振动台试验,建立相应的洞口段三维数值模型,采用强度折减法,引入结合突变理论的塑性区应变能和其他判据,获得洞口段的动力稳定安全系数。结果表明:结合突变理论的塑性区应变能和其他判据得到的安全系数的最大相对误差较小,在洞口段的地震稳定性分析中采用该判据具有简便、量化等优势;计算出的洞口段的动力安全系数与动力加载降低结构稳定性的一般规律相一致;安全系数为1.52说明洞口段有较高的地震稳定性,与振动台试验的实验现象符合。     

现代岩溶学在中国的发展

本文回顾了二十多年来以岩溶动力学为基本理论的现代岩溶学在中国的发展过程。概述了其主要的科学成果和应用前景。指出了地球系统科学的引入、全球视野的研究和各级主管部门的持续支持在现代岩溶学发展中的重要意义。     

海相泥页岩沉积过程研究进展

随着全球页岩油气勘探开发的不断深入,海相泥页岩作为非常规油气沉积学的重要研究对象之一,其沉积特征及沉积过程日益引起学者们的关注,并在岩相分类、沉积过程解释及层序地层划分方面取得了显著进展.海相泥页岩的岩相划分已达到厘米—毫米尺度,其命名原则主要考虑结构(粒度)、层理及矿物成分等特征,结构方面着重参考砂级、粗泥级和细泥级...     

地质-地球物理综合岩性边界刻画技术及其在C油田中的应用

上倾尖灭型油气藏是重要的岩性油气藏类型之一,岩性尖灭边界刻画是论证圈闭有效性的关键。为了提高圈闭刻画的有效性,降低勘探开发的风险,本文提出地质-地球物理相结合的方法综合刻画储层边界。通过西湖凹陷C油田花港组岩心相-测井相-地震相分析、地震沉积学分析、储层构型分析等地质方法开展储层平面展布精细刻画,厘定沉积相类型,定性预测砂体展布规模。在此基础上,采用地震多属性分频融合分析和神经网络聚类分析、波形聚类分析以及砂描解释等多种地球物理技术方法精细落实储层尖灭位置。结果表明,研究区为浅水三角洲沉积,三角洲平原河道宽约1 000 m,前缘水下分流河道宽约680 m;利用地震多属性、波形聚类以及砂描解释联合确定了西块三角洲平原河道砂体的边界。     

低弗劳德数水流二级消力池水力特性试验研究

针对低弗劳德数水流消能问题,在确定单级消力池和二级消力池体型的基础上,采用物理模型试验方法,分别研究了低弗劳德数水流单级和二级消力池的水力特性和消能结构特性。结果表明,在低弗劳德数水流条件下,二级消力池将原单级消力池出池水面较大波动区变成了适应区,对下游尾水位的适应区间显著增加,出池水面波动更小。同时,单级消力池内流线更加稀疏,流速梯度更小;消力池涡量大小明显低于二级消力池,而雷诺应力明显大于二级消力池;二级消力池内雷诺应力大小分区较单级消力池更明显,表面旋滚区明显大于底部旋滚区,水流更加稳定。相比单级消力池,二级消力池消能率显著提高,且有利于下游河床和岸边的防冲保护,工程应用更为有利。     

河流相砂体精细描述在西湖凹陷某气田的应用

西湖凹陷某气田钻井资料少,传统陆上利用多井点资料描述河流相储层展布的方法不适用该气田。前人关于该区为浅水三角洲平原分流河道沉积、储层横向上连片分布的认识过于宏观,不能指导气田的开发生产。研究从已钻井资料出发,充分利用海上高分辨率三维地震资料对河流相储层横向识别精度高、单一河道边界刻画清晰的特点,开展地震沉积学研究和单河道精细解释,识别出4期目的层单河道砂体,形成横向上逐渐向东迁移摆动、纵向上相互叠置的沉积演化模式。这一认识指导了地质模型优化,解决了生产井动静储量差异矛盾,能够有效指导气田开发生产。在海上少井条件下,利用地震沉积学方法进行河流相砂体精细描述的方法有较强的适用性。