有孔虫壳体的Mg/Ca比值在古环境研究中的应用

有孔虫壳体的Mg/Ca比值测定是目前估算海水古温度最受重视的方法,适用于低纬和高纬、表层和深层海水古温度的测定。该方法理论误差仅为±1.1℃,考虑到盐度以及海水pH值的影响,其误差为±1.3℃。运用此法推算出的热带海区表层海水温度领先于全球冰盖的变化,是热带过程调控冰期旋回最强有力的证据之一;与氧同位素相结合,还成功地运用于全球冰量的估算,是目前古环境研究中较常用的古温度测试手段。     

带帽刚性桩复合地基荷载传递特性研究

根据控沉疏桩理论,探讨了带帽PTC型刚性桩在高速公路深厚软土地基处理中的适应性。为了掌握带帽PTC管桩复合地基的作用机理,分析了其承载能力、荷载传递、桩侧土压力、桩侧摩阻力、桩土荷载分担比及桩-土应力比等力学性状,并进行了带帽和无帽单桩复合地基现场足尺试验,对试验结果进行了深入地分析和研究。试验结果能为带帽PTC管桩复合地基理论研究提供合理的试验依据,并指导工程设计。     

库车坳陷侏罗系煤成气动力学模拟研究

应用黄金管—高压釜封闭体系热模拟实验与GC、GC-IRMS分析技术,结合KINETICS专用软件,对库车坳陷侏罗系煤成气进行了动力学模拟研究。库车坳陷侏罗系煤具有高的产气性,在高演化阶段主要产甲烷气;侏罗系煤热解气甲烷碳同位素为-36‰～-25‰,乙烷碳同位素为-28‰～-16‰;甲烷、C2-C5气态烃的生成活化能分别为(47～64k)calm/ol、(55～72k)calm/ol,频率因子各为5.265×1013s-1、5.388×1018s-1。在此基础上,进一步探讨了克拉2气田天然气的成因。研究认为,克拉2气田天然气属阶段捕获的煤成气,主要聚集了5～1Ma时期的天然气,其成熟度Ro分布范围为1.3%～2.5%。     

三峡地区寒武纪一三叠纪古海水Sm／Nd变化特征：来自牙形石的证据

牙形石作为划分地层的标准化石，具有确切的地层层位和较高的REE含量，并不容易受成岩作用的影响，因此作为研究古海水演化的指示剂引起人们的广泛关注．利用同位素稀释法对扬子克拉通三峡地区寒武纪一三叠纪海相碳酸盐岩中代表古海水化学组成牙形石的Sm／Nd比值进行测定，Sm／Nd比值在0．108-0．348之间，有较大的变化范围．建立Sm／Nd比值随时间的演化曲线，并结合已有沉积地层学和沉积地球化学的成果进行研究，结果表明，古海水Sm／Nd比值变化与海平面升降、古陆块的隆起有明显对应关系，同时，区域性构造运动，如海底地壳拉张产生的幔源组分和地幔柱活动也会影响古海水的Sm／Nd比值．因此，古海水的Sm／Nd比值对海平面的升降、古大陆的风化作用和区域构造事件有指示意义．     

复杂应力条件下长江口原状饱和软黏土门槛循环应力比试验研究

针对取自于长江口的海洋原状饱和软黏土,利用土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,在控制不同初始固结参数的三向非均等固结状态和不排水条件下,分别进行了轴向和扭转双向耦合循环剪切以及循环扭剪等多种复杂循环剪切试验。分别研究了初始大主应力方向角、初始偏应力比、初始中主应力系数以及循环剪切应力模式等因素对门槛循环应力比的影响。试验结果表明,在三向非均等固结条件下,初始大主应力方向角、初始偏应力比对门槛循环应力比影响显著,门槛循环应力比随着初始大主应力方向角与初始偏应力比的增大而明显减小;而初始中主应力系数对门槛循环应力比基本没有影响。循环剪切应力模式对门槛循环应力比具有显著影响,在相同的初始固结应力条件下,循环耦合剪切试验确定的门槛循环应力比明显小于循环扭剪试验所确定的门槛循环应力比。     

不同频率循环荷载作用下岩石阻尼比试验与变形破坏机制细观分析

通过对取自海南昌江核电厂一期工程主厂区的黑云母花岗岩,在RMT－150B多功能全自动刚性岩石伺服试验机进行单轴不同频率的循环加卸载试验,研究花岗岩动应变-应力滞回曲线、动弹性模量和阻尼比同循环频率之间的规律,然后对破坏断裂断口进行细观电镜扫描试验,分析了不同频率下花岗岩断口细观形貌与结构特征。结果表明,花岗岩在循环荷载作用下的加卸应力-应变曲线并不重合,而是形成一个封闭的滞回环;当循环频率在0.01～1.0 Hz范围内变化时,随着频率增大,花岗岩滞回环面积、动弹模和阻尼比都增大;通过细观数字图像试验分析发现,循环荷载作用下,随着频率的增大,岩石断口细观裂纹总的数目、面积、分形维数均变大。文中给出不同频率循环荷载作用下岩石破裂的细观损伤力学机制,研究成果对海南昌江核电厂的地震反应分析和场地安全性评价有着重要参考价值。     

Numerical investigation of the opening effect on the mechanical behaviours in rocks under uniaxial loading using hybrid continuum-discrete element method

Openings including their size, shape and distribution in rock play a significant role in the performance of rock related structures. The well-established knowledge in this area can contribute to the engineering practices, for example, underground space design, planning and optimisation in Civil and Mining Engineering and wellbore stability in Drilling Engineering, among others. Thus, understanding the failure mechanism of rock with openings is theoretically and practically meaningful. Laboratory testing on rock or rock-like materials with openings have been studied extensively in the literature, which, however, primarily focuses on the cracks/fractures. In this paper, a comprehensive numerical study on the effect of non-banded openings, i.e., circular, rectangular, and triangular opening, on the rock mechanical behaviour is performed using a hybrid continuum-discrete element method. It is revealed that the proposed simulation method can reproduce reasonably the crack initiation and propagation, and predict well the change of the mechanical behaviour due to the openings. In addition, the influence of the opening shape and opening ratio (=area of opening/specimen area) on the mechanical behaviour is also investigated.     

Discrimination Study on Fluid—Rock Interaction Between Metallogenic and Non—Metallogenic Sections in a Shear Zone

Discriminations in a local chemical,fluidal,mechanical and thermal processes in a shear zone will lead to metallogenic differentiation in a local section.This paper,based on the general geological setting of the Shibangou gold deposit in Xixia,Henan,deals with petrological and petrochemical samples of altered rocks in the metallogenic section and of mylonites in the non-metallogenic section of a selected shear zone.The discriminations in fluid-rock interaction and petrological mass balance between altered rocks near the orebody and mylonites in the shear zone are discussed as well.The results show that the petrological volume of altered rocks in the metallogenic section of the shear zone is almost always dilatant and the mylonite volume in the non-metallogenic section is almost always lost.Major elements in altered rocks from the metallogenic section and in mylonites from the non-metallogenic section always show a tendency of being enriched and depleted,respectively.Fluid-rock ratios in the mylonites(Nu=93.68-468.40)are larger than those of the altered rocks(NC(Ⅳ）^s=36.11-216.67).The gain and loss of major and trace elements from the altered rocks and mylonites in the shear zone are a composite process to be imported and exported by percolating fluids as well as of the loss and dilatancy of rock volume.     

小跨高比带楼板半通缝连梁抗震性能有限元分析

为了缓解联肢剪力墙中小跨高比连梁发生低延性的剪切破坏,增强连梁的变形和耗能能力,可在单连梁中轴线位置设置半通缝并配置交叉斜筋,形成半通缝连梁。本文完成了的对7种连梁的模拟,分析了在小跨高比、低周反复荷载作用条件下不同类型带楼板连梁的承载力、变形能力、刚度退化和耗能能力以及不同跨高比、不同开缝位置对带楼板半通缝连梁抗震性能的影响。结果表明:楼板会使半通缝连梁的剪压比增大,延性下降;但相比于普通连梁和双连梁,半通缝连梁具有较好的变形能力和承载力,可在实际中推广。     

堤坝管涌的室内试验与颗粒流细观模拟研究

本文对水流垂直方向的堤坝管涌现象分别进行了室内模型模拟和颗粒流模拟实验。在室内模型试验模拟中采用先进的数码成像跟踪设备在细观的尺度上对土样在管涌发生发展的全过程进行了观察和记录,为颗粒流细观模拟提供了必要的细观参数及宏观依据。提出的二维孔隙率与三维孔隙率转换的关系公式很好的将室内模型试验的孔隙率同颗粒流数值模拟结合,运用颗粒流程序采用固液耦合的分析模型对管涌现象作进一步的数值模拟分析。根据模拟结果,分析了管涌产生、发展在颗粒细观尺度的原因,对管涌产生发展中的试样细观变化规律及流速的变化规律进行了分析。这些结果为PFC2D在渗流和渗透破坏等方面的深入研究应用提供了一定的实用依据,同时也为在细观尺度上解释和分析管涌现象提供了一条新的途径。