Laboratory testing and numerical simulation of properties and thermal-induced cracking of Eibenstock granite at elevated temperatures     

Wang  Fei  Konietzky  Heinz  Frühwirt  Thomas  Dai  Yajie 《Acta Geotechnica》2020,15(8):2259-2275

The knowledge about thermo-mechanical properties of granite is still limited to some extent. Individual measurements are necessary to obtain reliable properties for specific granite types. A reliable numerical model of thermal cracking behaviours of granite exposed to extreme high temperatures (e.g. 800–1000 °C) is missing. In this study, the impact of temperature up to 1000 °C on physical, mechanical, and thermal properties as well as thermo-mechanical coupled behaviour of Eibenstock granite was investigated by laboratory testing and numerical simulations. The physical properties including mineral composition, density, P-wave velocity, and open porosity are measured to be temperature dependent. Uniaxial compression and Brazilian tests were carried out to measure uniaxial compressive strength (UCS), Young’s modulus, stress–strain relationship, and tensile strength of Eibenstock granite before and after thermal treatment, respectively. Thermal properties including specific heat, thermal conductivity, thermal diffusivity, and linear thermal expansion coefficient are also measured and found to be temperature dependent, especially the expansion coefficient which shows a steep increase around 573 °C as well as at 870 °C. The numerical simulation code FLAC^3D was used to develop a numerical scheme to simulate the thermal-induced damage of granite at high temperatures. Statistical methods combined with real mineral composition were used to characterize the heterogeneity of granite. The numerical model is featured with reliable temperature-dependent parameters obtained from laboratory tests. It can well reproduce the laboratory results in form of thermal-induced micro- and macrocracks, as well as the stress–strain behaviour and the final failure pattern of Eibenstock granite after elevated temperatures up to 1000 °C. The simulation results also reveal that the thermal-induced microcracks are randomly distributed across the whole sample. Although most thermal-induced damages are tensile failures, shear failure begins to develop quickly after 500 °C. The obvious UCS reduction in granite due to heating is mainly caused by the increase in shear failure. The simulation also shows that the dominant impact of α–β quartz transition is widening pre-existing cracks rather than the formation of new microcracks.

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城市产业共生网络的复杂性与管理模式分析     

周慧  李健  宋雅杰 《地域研究与开发》2011,30(3)

城市产业共生网络在运行过程中存在"系统失灵"现象,原因在于对产业共生网络运行机制的复杂性缺乏足够的认识.产业共生网络是一个复杂系统,共生主体之间存在着复杂的物质、能量、价值和信息的不断交换,形成产业共生网络中的物质流、能量流、价值流和信息流.从这一角度出发,基于复杂适应系统理论,详细阐述了城市产业共生网络的复杂运行过程,即物质流、能量流、价值流和信息流"四流"相互适应的交互作用机制,在此基础上,提出了城市产业共生网络管理系统的"圆形模式",并以天津市为例,说明了该模式的运用实施过程.  相似文献   

从PM(10)的测量推测成都市区汞污染的来源     

李奕霖  张成江  施泽明  郭亚杰 《气象与环境学报》2007,23(6):68-71

通过2007年5—6月期间测量成都市若干条剖面上大气可吸入颗粒物(PM10)中的汞含量,来推测成都市大气中汞的来源。结果表明:在12个点的测量范围内,成都市PM10的质量平均浓度为210.8μg/m3;PM10中汞的质量平均浓度为0.36ng/m3。公园和郊区PM10浓度和其中汞浓度均较少,可能与植被茂盛有关。由PM10中汞的分布可知,在热电厂、停用的生活垃圾堆放场和寺庙附近出现最高值,说明热电厂和生活垃圾堆放场是大气汞污染的重要次生来源。寺庙附近出现的高汞值,推测与寺庙的礼仪活动如香烛燃烧有关。  相似文献   

南渡江流域暴雨洪涝致灾临界面雨量的确定   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

张亚杰  吴慧  吴胜安  陈升孛 《应用气象学报》2014,25(6):731-740

基于海南省南渡江流域龙塘水文站1976—1987年和2009—2010年的逐日气象水文资料,采用HBV-D水文模型,通过对模型参数率定和验证,确定了适合南渡江流域的HBV-D水文模型最优化参数。结果表明:该模型在1976—1981年率定期、1982—1987年验证期和2009—2010年验证期的Nash-Sutcliffe效率系数分别为0.891,0.831,0.953,相关系数分别为0.944,0.912,0.977,达到了0.01显著性水平。通过建立的南渡江流域HBV-D水文模型进行模型反演,确定了不同前期水位 (7 m,8 m,9 m,10 m,11 m) 的面雨量和水位关系,根据龙塘水文站的警戒水位、10年重现期水位、30年重现期水位、50年重现期水位作为不同等级预警的临界判别条件,最终确定了不同前期水位的致灾临界面雨量指标。  相似文献   

Lamb波相控阵结构健康监测成像技术     

孙亚杰  张永宏  钱承山  张自嘉 《南京气象学院学报》2014,6(5):420-425

在分析相控阵波束指向的控制过程与介绍相控阵结构健康监测原理的基础上,利用相控阵原理控制Lamb波的时间延迟使其在结构损伤处聚焦.通过比较结构健康状态与损伤状态的传感器响应信号,获取Lamb波损伤散射信号;采用相控阵技术控制损伤散射信号时间延迟得到不同方向的信号,进而实现对结构的多方位扫描,根据扫描信号特点,将各方向的监测结果信号采用灰度图像显示.该方法在铝板结构中实现损伤的定位成像,其不仅能够精确定位损伤位置,而且能够直观清晰显示结构损伤.  相似文献   

人类活动对柳林泉域水文过程影响研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

王亚捷  王国卿  郝永红  李华敏  赵娇娟 《水文》2011,31(3):82-87

20世纪50年代以后,柳林泉流量日益减少,人类活动成为其衰减的主要原因。通过分阶段应用灰色系统模型,定量地描述人类活动对柳林泉水文过程的影响。第一阶段(1957~1973年),柳林泉水流量只受自然条件的影响,第二阶段(1974~2009年)柳林泉水流量受自然条件和人类活动的双重影响。运用灰色关联分析和GM时滞模型,通过比较分析得到人类活动对柳林泉水文过程的影响。结果显示:人类活动导致泉水流量相对于降水量的时间滞后由0年增长到4年,即地下水压力波在传播过程中受到人类活动的干扰,强度被削弱,传播速度变缓。降水量对泉水流量的灰作用系数由第一阶段的1.127 2×10-2下降到了第二阶段的7.75×10-3,说明由于人类活动使降水量对泉水流量的补给强度减弱。  相似文献   

地震沉积学在大庆长垣密井网条件下储层精细描述中的初步应用   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

郝兰英  郭亚杰  李杰  齐金成  焦艳丽 《地学前缘》2012,19(2):81-86

文中针对大庆油田特高含水期精细调整挖潜,需要精细精确刻画储层的要求,充分利用大庆长垣油田密井网条件下储层精细描述成果及高密度三维地震资料,建立了处理-解释一体化高保真地震处理、大密度合成记录精细标定及地层切片优选方法;针对不同类型砂体分布特点,给出了利用地层切片采用"砂中找泥"和"泥中找砂"的单一河道识别分析方法,形成了"地震趋势为引导,井点相控"的井震结合储层精细刻画方法;实际应用证明对剩余油的分析认识更具针对性,应用点坝识别成果指导了D区水平井方案设计,取得了较好的钻遇效果。  相似文献   

Σ-Δ型模数转换器应用于强震数据采集系统     

林强  李世鹏  朱威  郭唐永  王雅杰 《大地测量与地球动力学》2012,(Z1):134-137

利用32位微处理器控制Σ-Δ型模数转换器ADS1248,实现了MEMS加速度传感器输出电压信号的模数转换,采集到的地震信号满足强震数据采集要求。  相似文献   

近160年西北太平洋副高的年代际变化及其对台风年际变化的影响     

柴博语  徐峰  徐建军  韩利国  陈思奇  李雅洁  季倩倩  杨金艺  张韶晶 《热带气象学报》2023,(2):276-288

研究着眼于上百年尺度西太副高及台风活动变化特征,通过统计分析的方法对百年来台风活动特性及其与西太副高的相关性进行分析。结果表明：（1） 近160 a副热带高压的范围增大、强度增强,在1980年前后,副高平均北界明显北抬,西脊点明显西伸,这种变化与经向环流（Hadley环流）和纬向环流（Walker环流）的变化相关,Hadley环流下沉支（wh）对西太副高关键区的副高强度（h）存在正影响,Walker环流上升支（ww）则存在负影响;（2） 各区域1930年后台风影响时长和年频数均增加。而1975—2020年时段西北太平洋台风年平均影响时长与1930—1975年时段相比有所下降,但发生年频率无明显变化;华南地区的年影响时长与年频数没有明显变化,但我国华东沿海地区台风的年影响平均时长与年频数均显著增加。Hadley环流下沉支、Walker环流上升支、副高强度与西北太平洋台风活动范围向西向北伸展及各区域发生频率显著相关,具有一定的指示意义。  相似文献   

中国沿海集装箱港口航运网络空间联系及区域差异     

郭建科  何瑶  侯雅洁 《地理科学进展》2018,37(11):1499-1509

沿海港口是“一带一路”海陆双向通道的交汇点,航运网络则是港口融入海上丝绸之路的载体,其空间联系及一体化水平是港口整体竞争力的重要指标。利用复杂网络模型对2005年与2015年航运网络联系进行定量刻画和空间分析,探讨近10年来中国集装箱港口航运网络的空间联系和区域差异,结果表明：① 中国集装箱港口航运网络具有较高的集聚系数与较小的平均路径长度,整体服从小世界模型。各港口间的网络可达性与中转衔接功能差异性较小,各地的区域性枢纽港较为稳定。② 基于社会网络分析(UCINET)呈现的最强联系航运网络看,三个相对独立的区域性网络演变为全国性的轴—辐空间网络,航运网络的一体化程度显著提升。③ 从区域差异来看,四大区域港口间的联系强度增强,台湾地区各港口的最强联系区域由珠三角变为长三角,其网络可达性及中转衔接功能有所提升,并形成以高雄港为区域性枢纽的区域性网络。整个台湾地区港口与大陆其他区域的联系强度上升79.46%,而香港港虽保持了与深圳港的最强联系,但与大陆港口的整体联系强度却下降了22.99%,从全国性枢纽港弱化为珠三角区域性枢纽港。  相似文献