基于刚体平动运动单元的上限有限元研究     

杨峰  赵炼恒  张箭  阳军生 《岩土力学》2014,35(6):1782-1786

刚性块体极限分析上限法常应用于岩土工程稳定性研究,然而应用时需假定刚性块体破坏模式并递推繁琐的几何关系。为此,提出一种适应性更广的基于非线性规划模型的刚体平动运动单元上限有限元法,并解决了其优化模型初始值的确定问题。通过引入有限单元思想,将计算区域离散成刚体单元,同时以单元速度和节点坐标作为决策变量,由上限定理建立非线性规划模型获得上限解。利用编制的上限有限元程序进行边坡和浅埋隧道稳定性算例验证,表明运动单元上限有限元法能调整速度间断线至较优方位,所得破坏模式特征鲜明,上限解精度高,可广泛应用于边坡、隧道等稳定性分析研究。  相似文献   

应用远震有限频率层析成像反演首都圈上地幔速度结构   总被引：7，自引：4，他引：3       下载免费PDF全文

杨峰  黄金莉  杨挺 《地球物理学报》2010,53(8):1806-1816

本文选用首都圈数字地震台网2003年9月~2005年12月记录的300多个远震事件的波形资料,采用分频带多道互相关方法得到三个不同频段的P波相对走时数据共18499个,计算了每个频段的走时灵敏度核,应用有限频率层析成像反演得到首都圈地区的上地幔三维P波速度结构模型.利用检测板估计了反演结果的分辨率,并与射线层析成像方法的结果进行了比较,说明了反演结果的可靠性.研究结果表明,各构造单元具有明显不同的速度结构特征,其差异可到150 km深:燕山隆起区表现高速;太行山隆起区整体以低速为主并存在小范围高速块体;华北盆地、渤海湾下浅层上地幔中存在大范围的强低速异常,其顶面在50~70 km,可视为软流圈顶面的埋深,这一结果说明华北盆地、渤海湾下岩石圈明显减薄;张家口-蓬莱断裂带是上地幔浅部速度结构的变异带,也是岩石圈减薄的边界带,区内大部分强震都发生在该构造带上,由此看来该带上强震的发生不仅与地壳结构的不均匀性有关,还可能有较深的构造背景.  相似文献   

气体快速监测系统的组建及其在漠河冻土区天然气水合物钻探工程MK-2孔中的应用     

李松  刘晨  饶竹  赵省民  佟柏龄  邓坚  杨峰 《地质学报》2017,91(9):2131-2138

本文结合非动力型脱气器与动力型脱气器的优点,研制出一种适用于低流量、低流速等小型钻探工程的飞溅离心式钻井泥浆脱气设备,并组建一套陆域天然气水合物钻井气体的快速监测系统。此套系统中,钻井泥浆在脱气筒内自动采集气体并将气体样本通过导管引入实验室,通过阀切换、多柱分离、双检测器的气相色谱分析系统,可同时检测C_H__4、C_2H__6、C_2H_4、C_3H_8、C_3H_6、n-C_4H_(10)、i-C_4H_(10)、n-C_5H_(12)、i-C_5H_(12)、O_2、N_2、C_O2、CO等多种气体。其中,烃类气体的方法检出限为0.10~1.00μL/L,非烃气体的检出限为100μL/L~0.01%,方法精密度为1.65%~11.6%,样品分析周期约10min。该系统通过在黑龙江省漠河盆地开展的东北冻土区天然气水合物科学钻探工程MK-2孔的试运行,实现了钻井气体的在线快速监测,方法灵敏、稳定可靠,具有较好的精密度和较低的检出限,能够基本满足天然气水合物等气体钻探现场检测的需要。  相似文献   

鄂尔多斯盆地苏里格气田苏20区块山1段气层特征研究     

聂辉  陈洪涛  胡永军  杨峰  冯玉彬  吴丽颖 《世界地质》2017,36(1):202-208

通过分析地震反射特征及AVO响应特征,结合监督模式识别、CM油气检测等地震属性,系统地对苏里格气田苏20区内主要目的层山1段气层特征进行综合研究。认为山1段气层在区内分布较为广泛,且主要受岩性控制,含气地层在地震剖面上主要表现为较强振幅中-低频反射与较弱振幅中-低频反射,AVO响应主要表现为近道强远道弱的特征。此外,除已知的中西部及东南部天然气富集区,研究区的北部及西南部地区均发育有一定规模的岩性气藏,为区内下一步的勘探重点。  相似文献   

海南省保亭县地质灾害易发程度区划     

陈毅  薛桂澄  柳长柱  夏南  杨峰 《地质与资源》2017,26(2):165-170

结合海南省保亭县1：5万地质灾害详细调查项目,根据野外实际调查与遥感成果,选取地质构造、地形地貌及人类活动3个大类,构造、工程地质岩组、坡度、坡高、海拔高度、植被覆盖率、河流及公路等8个小类作为地质灾害影响评价因子.在ArcGIS平台上运用AHP法,进行评价因子权重计算并建立评价模型,完成保亭县地质灾害易发程度区划,划分出高、中、低易发区,可为今后地质灾害预测与防治提供科学依据.  相似文献   

应用远震有限频率层析成像反演中国东北地区上地幔P波三维速度结构     

杨峰 《地震》2020,40(4):33-48

选取黑龙江、 吉林、 辽宁、 内蒙古区域地震台网, 以及NECESSArray流动台阵记录的223个远震事件的波形资料, 采用多道互相关方法得到了22569个P波相对走时数据, 并计算了相应的走时灵敏度核, 应用有限频率层析成像反演得到中国东北地区上地幔600 km以上的P波三维速度结构模型, 利用检测板评估了反演结果的分辨率。 结果表明, 松辽盆地下方80~200 km的深度上呈主体的低速异常, 与这一地区上地幔浅部的高地温值和低密度的特征相互对应, 可能暗示了部分熔融的地幔。 南北重力梯度带两侧的速度结构明显不同, 这一差异可以延伸到200 km以下, 表明在中国东北地区南北重力梯度带有可能是一条上地幔内部结构的变化带, 或是深部结构的分界线。 长白山火山区下呈大范围的低速异常, 并可从上地幔浅部延伸到地幔转换带中, 推测此低速异常可能反映了地幔转换带内上涌的热物质, 上涌的原因则主要是受到太平洋板块俯冲运动的作用。  相似文献   

北天山中段微震活动检测及其活动性和孕震构造分析     

闫坤  王伟君  王琼  杨峰  刘宁  寇华东 《地震》2019,39(3):43-60

北天山地震带地处中国大陆强震高发区, 孕震构造复杂, 近年来陆续发生了2016年呼图壁M_S6.2地震和2017年精河M_S6.6地震。 由于测震台网相对比较稀疏, 该区域微震监测能力较弱。 本文主要采用波形模板扫描法对北天山中段(43.5°N~44.5°N; 85°E~87.5°E)进行微震事件检测, 并反演精细的一维速度结构, 重新定位地震; 深入分析该区域的地震活动性和孕震构造特征。 经过微震检测, 得到该地区2014年1月至2018年9月期间57902个地震事件, 是原地震目录的10倍, 完备震级从1.2降至0.5。 结果显示, 北天山中段地震十分活跃, 主要分布在北天山山前霍尔果斯—玛纳斯—吐谷鲁背斜带南翼的浅部和南玛纳斯—齐古背斜带深部, 呼图壁地震震后地震活动性有增强的趋势。 研究期间沿背斜构造带走向地震分布不均, 霍尔果斯—玛纳斯—吐谷鲁背斜带西段地震活动多于东段, 南玛纳斯—齐古背斜带东段地震活动显著强于西段。 经过重定位, 发现研究区的地震事件主要发生在褶皱内部的“盲断层”上, 这些隐伏断裂与区域活动断裂和背斜构造共同组成的断层系孕育了北天山山前活跃的地震活动, 并可能成为未来强震的发震构造。  相似文献   

时域瞬变电磁法三维有限差分正演技术研究   总被引：2，自引：2，他引：0       下载免费PDF全文

余翔  王绪本  李新均  林雪洁  杨峰  唐沐恩 《地球物理学报》2017,60(2):810-819

瞬变电磁法应用广泛,三维数值模拟是研究复杂地质模型异常响应规律的重要技术手段之一,也是反演的基础.目前瞬变电磁数值模拟的不足主要有两个方面:第一,场源是在地表水平、浅层介质均匀的条件下计算的,限制了应用范围;第二,地下边界采用Dirichlet边界条件,导致计算空间很大,耗时较长.针对上述问题,在三维正演时,场源采用有限长细导线模型,在Maxwell有源差分方程中直接加入电流密度进行计算.在地表面加入空气层,避免了复杂的向上延拓计算,也可以对地形影响下的响应规律进行分析.在空气边界和地下边界均采用CPML吸收边界条件,并改进了CPML的参数分布,能够吸收空气介质和大地介质中的低频电磁波而反射误差极小,在满足计算精度的条件下可以有效减小节点数量.对循环迭代方法进行优化,将计算域、CPML区域和场源的空间循环统一转化为矩阵方式,加快了计算速度,但是空间消耗增大了约4~5倍.采用三维有限差分正演算法对均匀半空间模型、层状模型和地形模型进行了计算,并与解析解进行了对比验证.  相似文献   

海南省澄迈县福山镇高铁站前道路土体滑坡的GEO5数值模拟研究     

杨峰  薛桂澄  柳长柱  阮明  杨永鹏  王晓林  李信  符尤隆 《中国地质调查》2020,7(4):104-111

通过对海南省澄迈县福山高铁站前道路土体滑坡的形态特征、地层岩性、水文地质环境条件及地质构造等情况的分析,结合地形测量、钻探揭示的地层结构及分类,运用GEO5模拟软件中的地层模块建立了滑坡区三维可视化模型,并在此模型基础上,采用边坡稳定性分析模块,运用萨玛法(Sarma),对该滑体边坡在天然状态和饱水状态2种工况下进行数值模拟研究,得出边坡稳定性情况和滑动面位置。模拟结果与野外调查结果相吻合,为今后制定合理的滑坡防治措施提供了理论依据。  相似文献   

川南地区龙马溪页岩气体滑脱效应实验研究          下载免费PDF全文

胡德高  杨峰  舒志国  郑爱维  郑何  吕斌 《地质科技通报》2021,40(2):36-41

针对页岩储层气体滑脱效应特征及其影响机制不清问题，选取四川盆地长宁地区志留系龙马溪组页岩样品，开展了低温氮气吸附孔隙结构表征实验，并利用非稳态脉冲衰竭方法测量了不同围压下氦气、氮气在页岩岩心上的气体渗透率，分析了平均孔隙压力、气体类型、围压对滑脱效应的影响，建立了滑脱因子的预测关系式。结果表明:压力低于2.5 MPa时，页岩气体滑脱效应不能忽略。由于“分子筛效应”的影响，页岩克氏渗透率与测试流体介质类型有关，以氦气为流动介质测试得到的克氏渗透率大于以氮气为流动介质的测试结果。滑脱效应与气体类型有关，龙马溪组页岩的氦气滑脱因子约为氮气滑脱因子的1.7倍。利用滑脱因子计算得到围压为10~40 MPa时，氦气在页岩上的有效渗流孔径为113~166 nm，氮气的有效渗流孔径为66~99 nm，均远大于液氮吸附法测试的平均孔径。建立了龙马溪组页岩气体滑脱因子与克氏渗透率的幂函数关系，为页岩气流动模型的建立提供了基础。   相似文献