明棚洞落石冲击荷载计算方法研究     

冉龙洲  袁松  王希宝  王峥峥  张生 《岩土力学》2023,(6):1748-1760

根据落石冲击回填土明棚洞过程中的基本力学和运动学规律,采用Laplace变换,从落石冲击半无限土体、落石冲击有限厚度土体、考虑回填土与下部结构相互作用3个方面推导了落石冲击荷载的理论计算公式,通过数值模拟和相关试验数据对理论公式进行了验证,并与目前常见落石冲击荷载计算公式进行了对比研究。研究表明：所提出的公式理论计算结果与数值模拟结果和相关试验结果均有较稳定的规律,理论计算值比数值模拟值大6%～41%,与Pichler现场试验的95%分位值差值仅在6%以内;尽管所提出的公式计算值比目前所有公式计算结果均偏大,但与数值模拟和试验数据更吻合,更能反映出真实的落石冲击荷载;所提出的计算公式可以反映缓冲层厚度和缓冲层性质的影响,缓冲层厚度越小,落石冲击荷载越大,缓冲层厚度影响系数可根据h/r查表确定;缓冲层和结构的动力相互作用导致结构承受冲击荷载相较缓冲层顶部冲击荷载增大,结构动力放大系数与缓冲层厚度相关,缓冲层厚度越大,结构动力放大系数越小。所提出的计算公式可以反映落石大小、落石形状、落石冲击能量、缓冲层厚度、缓冲层性质等因素对冲击荷载的影响,计算荷载值可直接用于明棚洞结构设计。  相似文献   

2022年青海门源M_S6.9地震后冷龙岭断裂未来强震的水平位错量评估     

吴果  孙浩越  吕丽星  冉洪流  周庆  周介元 《震灾防御技术》2022,17(2):308-315

2022年1月8日青海门源发生Ｍ_S6.9地震,该地震造成冷龙岭断裂西端错断了兰新铁路大梁隧道,导致铁路长期停运,经济损失巨大。制定隧道修复方案时,需对冷龙岭断裂未来强震的水平位错量进行评估。结合近年来冷龙岭断裂的最新研究进展,同时采用确定性方法和概率断层位错危险性分析方法评估冷龙岭断裂未来强震的水平位错量。考虑不确定因素影响,同时采用3名研究者提供的震级与最大位错量经验关系式进行估算。结果表明,不同经验关系式会对评估结果产生显著影响,其中根据确定性方法得到的冷龙岭断裂未来强震的水平位错量为2.32～4.36 m,均值为3.57 m。概率断层位错危险性分析结果随着超越概率的降低而增大,50年超越概率2%、100年超越概率2%和100年超越概率1%的结果均值分别为1.82 m、3.17 m、4.61 m。相较于确定性方法,概率断层位错危险性分析可提供不同超越概率水平下的位错参数,以供不同抗震设防要求的建筑采用。此外,对于地震活动性强的断裂,可采用低超越概率下的概率断层位错危险性分析结果,该结果可能会大于确定性方法评估结果。  相似文献   

超级火山喷发及其环境效应SCIEI北大核心CSCD     

刘平平  薛泽润  王点兵  田伟  张晓冉  郭正府 《岩石学报》2022,38(5):1375-1388

超级火山喷发可以在极短时间内剧烈改变区域地形地貌,引起全球性气候巨变,是人类赖以生存的地球宜居环境的严重威胁。因此,剖析地质历史上的超级火山喷发事件及其环境效应,将有助于我们预测和应对未来可能的超级火山喷发及其造成的自然灾难。本文从超级火山和超级喷发的定义入手,重点介绍超级火山喷发的固相和气相产物、如何鉴别地质历史上的超级火山喷发、以及超级火山喷发可能带来的环境和社会影响。由于最近一次超级火山喷发发生在2.6万年前的新西兰,人类文明并没有经历过超级火山喷发,科学家们主要通过二十世纪以来有记录的小型火山喷发、冰芯和年轮记录、火山-环境-气候模型等来推测、反演和模拟超级火山喷发对气候和环境的影响。已有的研究表明,超级火山喷发产生的碎屑熔岩流和岩浆房塌陷产生的破火山口给周边地区环境造成直接的摧毁;进入平流层的火山气体经过物理化学变化形成气溶胶,有效的反射和吸收太阳辐射,从而导致长达数年的区域甚至全球性的剧烈降温和降水减少。尽管科学家们已经做了很多数值模拟和推演,但超级火山喷发的影响仍然是难以估计的。特别是超级火山喷发发生的季节和地点会带来不同的火山-海洋-大气-植被耦合效应,导致不同规模的气候和环境变化,未来应当加强这方面的研究。  相似文献   

松辽盆地南部幔源CO_2充注成因次生油气藏深、浅层分布差异     

明晓冉  刘立  于雷  于淼  曲希玉  杨会东 《世界地质》2015,34(1):167-177

在大量总结前人研究成果的基础上得出:松南地区深部层位以富气为特征,烃类气成藏阶段为登二段沉积期及早白垩纪晚期;浅部层位以富油为特征,油气成藏阶段主要集中于明水组沉积末期至古近纪早期;盆地中CO2气主要富集于营城组及泉头组(三、四段),储量丰富且以幔源成因为主,其形成与晚中新世后期火山活动有关;深层与浅层油气成藏时间均早于幔源CO2充注。与深部层位相比,松辽盆地南部浅层具备更完善的幔源CO2充注成因次生油气藏形成条件,可视其为常规油气资源再勘探的有利目标区。  相似文献   

基于重庆某高速公路的岩崩落石数值模拟与防护研究     

冉永华 《地质灾害与环境保护》2019,30(2):52-57

重庆某高速公路边坡因岩层裂隙切割、岩体差异风化、岩体卸荷等原因,形成陡崖和危岩。陡崖上发育的危岩崩塌方向均为线路所在方向,严重影响线路安全,因此合理设置防护措施十分必要。由于落石属于概率事件,具有很强的随机性,所以其冲击动能、弹跳高度以及拦石网受到落石冲击时,拦石网与防护对象之间的安全距离难以准确确定。通过现场调查、理论分析、并利用rockfall软件对岩崩落石进行稳定性分析,设定危岩体的碰撞恢复系数、坡面摩擦角度和坡面粗糙度等参数,获得边坡潜在的落石坠落轨迹,为被动防护网的设计防护等级、高度和安装位置提供依据。  相似文献   

鄂尔多斯盆地三水河剖面上三叠统块状砂岩的异重流成因——来自岩石结构的证据   总被引：1，自引：0，他引：1  

张国栋  鲜本忠  晁储志  宋德邻  刘建平  于硕  王馨冉  晏奇 《沉积学报》2019,37(5):934-944

由于储层质量好、非均质性弱、成藏条件优越,深水沉积中的块状砂岩常常成为油气勘探开发的重要目标。相对具有各种交错层理等沉积构造的其他砂岩而言,块状砂岩的成因判识难度更大。因此,对块状砂岩成因机制的研究,直接影响了其沉积过程的认识,制约了其沉积模式、储层预测地质模型的重建。针对鄂尔多斯盆地南部旬邑县三水河剖面中发育的晚三叠世中层—巨厚层块状砂岩,利用高密度岩石样品的岩石薄片和激光粒度分析,对块状砂岩的粒度组成、粒度参数及其垂向变化特征进行研究。结果表明: 1）块状砂岩为长石岩屑质极细砂—细砂岩,内部偶含漂浮状灰黑色、红褐色泥砾,底部发育球枕、沟模等沉积构造;2）块状砂岩之间及其与交错层理砂岩层之间夹薄层—极薄层灰黑色泥岩、油页岩,二者间突变接触常见;3）岩石薄片中碎屑颗粒分选差,呈棱角—次棱角状,成分及结构成熟度中等偏低;4）粒度组成上,跳跃组分与悬浮组分各占50%左右,显示底床载荷与悬浮载荷同时存在且贡献相当;5）其偏度与浊流沉积相似,但其分选略差于浊流沉积,与三角洲沉积相差更远;6）垂向上,块状砂岩内部存在多期分米级复合韵律,厚度范围为10~30 cm。综合研究区地质背景、沉积构造、微观显微结构、粒度组成及其搬运过程、沉积分异解释结果,认为该剖面块状砂岩为洪水成因的异重流沉积。该研究丰富了对深水块状砂岩成因的理解,深化了异重流沉积块状砂岩结构特征的认识,同时也为异重流沉积的判识提供了依据。  相似文献   

唐山丰南M4.1级地震强震记录分析   总被引：3，自引：2，他引：1  

冉志杰  杨歧焱  周月玲  孙丽娜  吕国军  孟立朋  范强  彭远黔 《震灾防御技术》2012,7(4):367-376

2010年4月9日唐山丰南发生M4.1级地震,津冀地区共有36个强震台站获取到强震记录,记录的最大加速度为58.92cm/s2,通过对比强震记录的峰值,发现该地震竖向峰值比水平向大,在三个分量上加速度傅氏谱谱型以多峰为主。通过对强震记录频谱特征进行分析,得出随着震中距的增大,反应谱高频成分衰减快于低频成分,竖向与水平向加速度比值与常规认为的1/2—2/3差别较大。通过对本次强震动记录反应谱标定并结合唐山地区3.5级以上地震记录,获得唐山地区土层场地反应谱谱型参数。  相似文献   

北美和欧亚大陆冬季快速增温与地表干湿变化     

季飞  黄建平  管晓丹  冉津江 《气候变化研究进展》2012,8(6):440-447

采用东英吉利大学气候研究中心（CRU）提供的月地表温度和降水资料,分析了全球年平均及冬季地表温度变化趋势,发现在北半球中高纬地区半干旱区冬季快速增温。在此基础上通过分析帕默尔干旱指数（PDSI）研究了北美和欧亚大陆冬季地表干湿变化的时空特征和差异,并讨论北美和欧亚大陆冬季快速增温对地表干湿变化的影响。结果表明,北美大陆南部微弱变湿,加拿大北极群岛变湿明显,而在北美大陆的中西部有明显的变干趋势;欧亚大陆大部分地区在冬季有一定的变干趋势,其中尤以西欧南部,中国华北、东北,蒙古中北、东北部及俄罗斯远东地区变干最为显著。但北美和欧亚大陆1950-2008年冬季降水并无显著变化趋势,地表干湿变化主要受气温的影响,尤其是在冬季增温最为快速的地区。  相似文献   

基于卫星轨道扰动理论的重力反演算法   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

游为  沈云中  范东明  冉将军 《地球物理学报》2010,53(11):2574-2581

为了更充分利用低轨重力卫星的高精度观测数据,根据卫星轨道的扰动理论,导出了应用卫星轨道与星间距离观测值联合反演地球重力场模型的算法.该算法的实质是将牛顿运动方程在卫星轨道处进行展开,转化为第二类Volterra积分方程,并采用基于移动窗口的9次多项式内插公式进行数值求解.给出了该算法的观测方程,用QR分解法消去局部参数矩阵,最后采用预条件共轭梯度法求解法方程.利用GRACE卫星2008-01-01~2008-08-01时间段内的轨道及星间距离观测数据,解算了120阶次的地球重力场模型SWJTU-GRACE01S,该模型在120阶处的阶方差为1.58×10^-8,大地水准面差距累计误差为22.29 cm,与美国GPS水准网比较的标准差为0.793 m,结果表明:SWJTU-GRACE01S模型精度介于EIGEN-GRACE01S与EIGEN-GRACE02S模型之间,从而验证了该算法的有效性.  相似文献   

模拟分析低低跟踪模式重力卫星反演地球重力场的精度          下载免费PDF全文

冉将军  钟敏  许厚泽  周泽兵  万晓云 《地球物理学报》2015,58(10):3487-3495

本文利用卫星重力反演与模拟软件ANGELS系统(ANalyst of Gravity Estimation with Low-orbit Satellites)对低低跟踪模式的重力卫星的关键载荷精度指标进行了深入分析.模拟结果表明:(1)对短弧长积分法而言,在低低跟踪模式的关键载荷精度指标中,重力场反演精度对星间距离变率精度最为敏感;(2)通过对目前在轨运行GRACE的载荷指标进行分析,发现轨道数据的误差主要影响重力场的低阶部分(约小于25阶),较高阶次部分(约大于26阶)主要受星间距离变率的误差限制;(3)如果下一代低低跟踪模式的重力卫星的目标之一是把重力异常反演精度较GRACE提高约10倍,则在保持轨道高度和GRACE相同的前提下,轨道、星间距离变率和星载加速度计等关键载荷指标需要达到的最低精度分别约为2cm、10nm·s-1和3.0×10-10 m·s-2;(4)轨道精度和混频误差将是影响下一代低低跟踪模式重力卫星重力场恢复能力进一步提高的主要制约因素,距离变率精度和加速度计精度存在盈余.  相似文献