输水隧道地震响应的多物质ALE数值分析     

楼云锋  杨颜志  金先龙 《岩土力学》2014,35(7):2095-2102

为研究浅埋输水隧道内部流体对隧道地震响应的影响,考虑黏弹性人工边界、土壤的非线性、隧道结构刚度有效率及流-固耦合作用,建立了双线隧道-土体-流体相互耦合作用的力学模型。通过刚度折减试验得到衬砌环环向、径向、轴向刚度,进而引入正交各向异性连续材料作为衬砌材料模型。采用基于任意拉格朗日-欧拉（ALE）描述法的流-固耦合方法,对上海某大直径双线输水隧道在流体作用下的地震响应进行了分析。通过与等效密度法对比,验证耦合模型对于处理输水隧道多物质非线性耦合抗震问题的可行性。计算结果表明,在水平方向地震激励下,无论一致激励或是非一致激励流体对隧道地震变形和内力都有较大影响,但对位移影响较小;对于不同隧道内水量,隧道弯矩均集中于衬砌隧道45°交叉斜线位置;相比于一致激励,非一致激励增强隧道地震位移和变形响应是明显的。  相似文献   

预应力锚索锚固力损失与岩土体蠕变耦合效应研究     

王清标  张聪  王辉  温小康  施振跃  吕荣山  王天天 《岩土力学》2014,35(8):2150-2156

因预应力锚索锚固力损失而导致锚固失效的工程事故屡屡发生,锚索锚固力损失与岩土体蠕变之间存在复杂的耦合效应关系,建立二者之间的耦合效应模型,确立二者之间的计算关系式,为预应力锚固工程的设计、施工、安全运行管理以及锚固力损失的控制与补偿技术提供理论基础和技术手段。通过理论分析和模型研究,在岩土体常用流变模型基础上建立了基于应变相等的耦合效应计算模型,并进行了模型验证。研究结论：（1）建立了与工程实际相符合的锚索锚固力变化和岩土体蠕变的耦合效应计算模型,正确反映了预应力锚索锚固力损失和岩土体蠕变之间的关系,推导出了其本构方程、松弛方程和蠕变方程,从理论上解决了锚固力变化与岩土体蠕变之间的计算关系。（2）通过耦合效应计算模型的蠕变方程,在材料参数已知的情况下,可以计算出边坡蠕变影响引起的锚索锚固力损失量,并结合实际工程中监测到的锚索应力数据进行对比分析,就能够准确地了解、评价锚索锚固力的异常变化情况,指导实际工程中的设计和施工,保证工程建设过程中的安全性。（3）通过耦合效应计算模型的松弛方程,可以对预应力锚索受力状态的监测数据进行分析整理,通过对锚索锚固力损失量的数据进行反分析,分析岩土体的蠕变参数,根据蠕变介质的材料特性,计算岩土体蠕变量,根据蠕变量判断预应力锚索锚固工程的安全性和可靠性,指导锚固工程的安全运行管理。  相似文献   

中国石油资源空间流动的驱动机制分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

杨足膺  赵媛  黄克龙 《地理研究》2014,33(5):863-875

采用重心分析方法、指示克里金内插方法和空间相关系数,探讨了中国石油资源空间流动的驱动机制,结果表明：① 多数年份内,汇地系统重心演变受经济发展的影响更大;而2003 年以后经济重心对源地系统重心的影响也在逐渐加强。② 从源地系统空间相关分析来看,石油生产-进口量的区域差异,决定了源地系统与国内油田和国内油田-石油进口港（口岸） 的空间相关程度;而石油流动要素的空间分布及演变,对空间相关系数的数值变化产生一定影响,这使得源地系统在1985 和1995 年主要由单一国内油田驱动机制所决定,在1999、2003 和2009 年则由国内油田-进口石油港（口岸）的双重驱动机制所决定。③ 对汇地系统来说,国内炼厂的资源需求是汇地系统空间格局演变的重要驱动力。  相似文献   

中国城镇化与经济增长及用水变化的时空耦合关系   总被引：8，自引：1，他引：7  

鲍超 《地理学报》2014,69(12):1799-1809

中国的快速城镇化进程伴随着经济总量与用水总量的持续增长以及严重的城市缺水危机,然而三者之间的定量关系及内在机理尚不完全清楚。本文构建了城镇化驱动经济与用水增长的完全分解模型,定量测度了中国以及31个省级行政区1997-2011年城镇化过程对经济增长与用水变化的驱动效应。结果表明：① 中国城镇化对经济增长的综合贡献率长期稳定在30%左右,经济增长60%以上依赖于生产效率的提高,因此应适当弱化“城镇化是经济增长主要动力”的理念;② 中国城镇化虽然通过拉动经济增长增加用水2352×10⁸ m³,但通过优化产业结构和提高用水经济效率减少用水4530×10⁸ m³,中国用水增长的原因是由于人口和经济规模效应而不是城镇化效应;③ 中国东中部的人口和经济大省且处于城镇化加速阶段的,城镇化拉动经济并造成用水增长的作用大,但减量效应也大,而且均呈逐年增长趋势,最终城镇化对用水的综合驱动以减量效应为主,而且在时空变化上的差异相对缩小;④ 城镇化虽有助于减少全国或较大范围区域的用水总量,但会导致城镇建成区或城市群地区的缺水危机,因此应尽快建立并完善城乡之间 (或城镇化水平较高与较低地区之间) 的水资源流转机制与补偿机制。  相似文献   

洞庭湖区生态承载力系统耦合协调度时空分异   总被引：11，自引：0，他引：11  

熊建新  陈端吕  彭保发  邓素婷  谢雪梅 《地理科学》2014,34(9):1108-1116

不同时空尺度下,生态承载力系统耦合协调度呈现不同差异和变化。在阐述耦合协调发展作用机理的基础上,构建了耦合协调度评价指标体系,利用容量耦合模型对洞庭湖区生态承载力系统耦合协调度进行时空分析。结果表明：① 时序变化上,2001~2012年洞庭湖区生态承载力系统耦合度和耦合协调度变化趋势基本趋同,大致呈现同步稳定上升态势,耦合度均值达0.499,处于拮抗阶段;耦合协调度均值达0.463,处于中度耦合协调阶段;年均增长率上,耦合度达3.35%,大于耦合协调度的3.05%。表明生态承载力内部系统耦合作用和协同效应明显,并且耦合作用的强度大于内部协调性。② 空间分异上,17个县域的耦合度出现了低水平耦合、拮抗阶段和磨合阶段3种状态,3种耦合状态的县域个数和区间变化呈现不同的差异。耦合协调度出现了低度耦合协调、中度耦合协调和高度耦合协调3种状态,其变化状况基本上与耦合度类似,但从协调状态的县域个数和区间变化来看,耦合协调度的变化稍滞后于耦合度的变化,空间分布与耦合度分布特征基本相似,高、低值区的空间分布由西南向东北大致呈现较低-高-低-高-较低的“M”型基本格局。③ 空间组合上,17个县域出现了低耦合低协调区、中耦合低协调区、中耦合中协调区、高耦合中协调区和高耦合高协调区5种空间组合类型,其基本空间格局是,低耦合低协调区集中分布在洞庭湖区中部和西南部,高耦合高协调区则沿京广线、石长线和常岳高速三线呈“三足鼎立”布局,其它不同组合类型则集中于高耦合高协调区外围呈“零星状”分布。  相似文献   

高层建筑荷载引发地面沉降与隆起变形三维数值模拟     

付延玲  金玮泽  陈兴贤  谈金忠 《吉林大学学报(地球科学版)》2014,44(5):1587-1594

针对地下水埋深较浅地区,由高层建筑荷载引起的土体变形问题,以比奥固结理论为基础,结合土体非线性流变理论,将土体本构关系推广到黏弹塑性;同时考虑土体力学参数及水力参数的动态变化关系,建立了高层建筑荷载引发地面沉降与隆起变形的三维有限元数值模型,详细研究了高层建筑荷载影响下的土体变形特征及此过程中土体力学参数及水力学参数的变化特征。结果表明：由高层建筑荷载引起的地面沉降呈现漏斗状,以建筑物中心为漏斗中心,高层建筑荷载施加初期,高层建筑周围出现隆起,到达最大值后隆起逐渐消失;高层建筑底部浅层土体孔隙度、渗透系数及泊松比均呈现缓慢减小趋势,弹性模量呈现缓慢增大趋势;而高层建筑周围浅层土体的孔隙度、渗透系数及泊松比呈现先增大后减小的变化趋势,弹性模量则呈现先减小后增大的变化趋势;高层建筑影响区域浅部土体参数的变化趋势与土体的回弹及压缩有关。  相似文献   

大陆边缘成矿   总被引：26，自引：12，他引：14  

裴荣富  李进文  梅燕雄 《大地构造与成矿学》2005,29(1):24-34

大陆陆壳的形成与发展经历了陆核—地块 (台 )—联合大陆—大陆裂解—陆缘增生—碰撞造山的演化过程。地壳通过不均一性分异而形成大陆型和大洋型地壳,大陆裂解、洋壳向陆缘消减和陆 -陆碰撞拼接则形成具有不同构造特征的大陆边缘。以中国大陆已存在的 3条陆壳对接消减带为界划分了 5个大陆边缘构造带,进一步区分出 13个次一级的边缘构造区及其内的 53个时空配置结构,并据现有矿产地计算了边缘构造区的矿产发现几率。将中国大陆边缘划分为离散型、会聚型、对接型和转换型 4类,总结了其成矿系列类型专属;认为大陆边缘普遍性成矿有利因素的耦合对成矿至关重要,而最佳耦合的机制及其发生在大陆边缘区的时空位置是圈定有利成矿靶区的关键科学问题。  相似文献   

地文期与地文期研究   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

李容全  邱维理 《第四纪研究》2005,25(6):676-685

在20世纪初期至中期,地文期研究帮助解决了中国新生代地形发育和地层划分的相对时序难题。由于W.M.Davis侵蚀循环学说适用于追溯作整体抬升的高原的“构造运动、过程和阶段”发育特征,所以,如今地文期研究对取得青藏高原隆起历史证据、寻求云贵高原喀斯特发育历史与高原地文发育各阶段间的对应关系,以及重建新生代早期中国地理环境等重要理论与实践问题都具有重要意义。随着地球科学的发展与科学技术的进步,侵蚀循环在理论和方法上应当作些相应补充和修正:侵蚀期所对应的堆积物———初始冲积、断块抬升区边缘的相关沉积,以及年代学问题等,均需要作进一步的研究。  相似文献   

造山动力学定量研究--理论与方法     

刘洁  刘启元  宋惠珍  童晓光 《地球科学进展》2005,20(5):533-540

造山动力学定量研究近10年来取得了重要进展,形成了较完整的理论技术体系,并获得了大量有说服力的实例分析结果,成为当前大陆变形研究的热点之一。造山动力学定量研究采用数值方法求解控制方程,获得造山带演化动态过程的图像,了解不同因素对该过程的影响作用,从力学解析的角度确定造山动力学模型的合理性。研究造山演化过程需要耦合固体力学、流体力学和热力学方程进行描述。造山演化过程中发生的强烈大位移、大应变（几何非线性）使得数值求解过程更复杂。对于强烈大应变可能需要采用重分网格技术。断裂的发生、运动与变形涉及岩石破裂准则与内部边界处理。同时,还必须综合分析地表剥蚀与沉积、重力均衡等作用。  相似文献   

大气边界层动力学和植被生态过程耦合的一个简单解析理论   总被引：4，自引：1，他引：3  

巢纪平  周德刚 《大气科学》2005,29(1):37-46

发展了一个大气边界层动力学和植被某些生态过程相互作用的简单模式,求得了这个耦合模式的解析解,分析了植被反照率和冠层阻抗(气孔阻力)对大气运动及植被温度的影响,这一相互作用的方式可为进一步发展大气运动和生态过程相互作用的、更复杂的数值模拟模式提供参考.  相似文献