Static and dynamic conceptual model of a complexly fractured crystalline rock aquifer     

Evan Earnest  David Boutt  Larry Murdoch  William P. Clement 《水文研究》2019,33(20):2691-2710

A conceptual model of anisotropic and dynamic permeability is developed from hydrogeologic and hydromechanical characterization of a foliated, complexly fractured, crystalline rock aquifer at Gates Pond, Berlin, Massachusetts. Methods of investigation include aquifer‐pumping tests, long‐term hydrologic monitoring, fracture characterization, downhole heat‐pulse flow meter measurements, in situ extensometer testing, and earth tide analysis. A static conceptual model is developed from observations of depth‐dependent and anisotropic permeability that effectively compartmentalizes the aquifer as a function of foliation intensity. Superimposed on the static model is dynamic permeability as a function of hydraulic head in which transient bulk aquifer transmissivity is proportional to changes in hydraulic head due to hydromechanical coupling. The dynamic permeability concept is built on observations that fracture aperture changes as a function of hydraulic head, as measured during in situ extensometer testing of individual fractures, and observed changes in bulk aquifer transmissivity as determined from earth tides during seasonal changes in hydraulic head, with higher transmissivity during periods of high hydraulic head, and lower transmissivity during periods of relatively lower hydraulic head. A final conceptual model is presented that captures both the static and dynamic properties of the aquifer. The workflow presented here demonstrates development of a conceptual framework for building numerical models of complexly fractured, foliated, crystalline rock aquifers that includes both a static model to describe the spatial distribution of permeability as a function of fracture type and foliation intensity and a dynamic model that describes how hydromechanical coupling impacts permeability magnitude as a function of hydraulic head fluctuation. This model captures important geologic controls on permeability magnitude, anisotropy, and transience and therefor offers potentially more reliable history matching and forecasts of different water management strategies, such as resource evaluation, well placement, permeability prediction, and evaluating remediation strategies.  相似文献   

近场地震下竖向刚度不同的混合结构动力性能分析   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

马肖彤  包超  张立新  徐芳泽  陆华 《地震工程学报》2019,41(4):860-865

近场地震的动力特性明显不同于远场地震,因此有必要对结构在近场地震作用下的动力性能展开研究。以上部钢结构-下部混凝土结构这类竖向刚度不同的加层混合结构为研究对象,对其在近场脉冲型地震、近场无脉冲型地震及远场地震作用下的动力响应进行研究。结果表明:在多遇、设防、罕遇地震作用下,近场脉冲型地震会使结构的层间位移角、层间剪力、加速度等动力响应均放大并出现超限的情况,而且都比罕遇地震作用下结构的响应增大更明显;在进行近场区加层混合框架结构的设计和建设时,近场脉冲效应会使结构存在不满足规范的情况,有必要对竖向刚度不同的加层混合结构在近场区的适用性进行深入研究。  相似文献   

城市密集建筑群对沉积谷地地震动放大效应的影响          下载免费PDF全文

贺晨蕊  严磊  刘中宪 《地震工程学报》2019,41(4):1035-1045

采用有限元模拟方法建立了建筑群-沉积谷地二维模型,并在土体截断边界上施加粘弹性人工边界,在频域与时域中对比分析此体系和单独沉积谷地的地震反应,观察地震时沉积谷地与建筑群之间的动力相互作用规律。分析表明,沉积谷地中建筑群对谷地本身的地震反应具有显著影响。入射波频率较低时,由于共振效应的存在,在部分区域处建筑群-沉积谷地体系的地表位移响应幅值会大于单独沉积谷地,但随着入射波频率的增加,建筑群的存在又会对地震反应产生明显的减弱效果;建筑群对谷地的影响还与建筑高度和建筑间距有关,且不同位置处的响应也存在很大差异。计算结果可为沉积谷地中设防烈度的设置以及工程抗震设计提供部分理论依据。  相似文献   

无背索斜拉桥主塔受力及抗震性能分析          下载免费PDF全文

荀敬川  刘吉诚  彭晶蓉  李源 《地震工程学报》2019,41(5):1133-1140

为探讨主塔横梁对无背索斜拉桥结构的静动力特性影响,以某无背索斜拉桥为原型,采用三维静\,动力有限元计算方法,分析了实心横梁、大空心横梁、小空心横梁与无横梁四种主塔横梁方案的静、动力结构特性。静力计算结果表明:在最不利荷载作用下,四种对比方案中,实心横梁的拉索应力接近安全系数临界值;横梁重量越大,主梁挠度及主塔顺桥向变形值越小,且未设置横梁的方案在长期荷载作用下产生主跨侧的收缩徐变变形值。动力计算结果表明:大空心横梁方案结构横桥向刚度最大塔底轴力最大、横桥向弯矩值最大;无横梁时横桥向剪力最大,且无横梁方案使得主塔刚度较小,阵型易出现主塔横向失稳。综合考虑结构静、动力特性与施工便利性和后期维护,建议该结构采用实心主塔横梁。  相似文献   

基于向量式有限元的黏滞阻尼减震结构抗竖向连续倒塌动力反应分析          下载免费PDF全文

曲激婷  宋全宝 《地震工程学报》2019,41(6):1432-1439

向量式有限元是以向量力学为基础的一种新的结构分析方法,在处理结构大变形等复杂行为时具有较大的优势。基于向量式有限元理论建立了黏滞阻尼单元,对附加黏滞阻尼器的平面钢框架结构进行了抗竖向连续倒塌动力分析,结合拆除构件法,采用MATLAB编制可以考虑初始变形的瞬时卸载法程序,实现结构在构件拆除前的静力分析和构件拆除后动力分析的全过程统一。研究了阻尼器布置位置和参数在结构抗竖向连续倒塌中的性能需求,以失效点竖向位移时程曲线、梁端转角、动力放大系数和结构塑性铰分布为参考指标,对比分析布置阻尼器前后钢框架结构的抗连续倒塌能力。结果表明向量式有限元是一种研究结构竖向连续倒塌动力响应的有效方法,合理布置阻尼器能够有效控制剩余结构的变形和振动,降低构件内力,减少塑性铰个数,较大地提高结构的抗竖向连续倒塌能力。  相似文献   

晋冀蒙交界地区中小地震视应力时空分布特征     

张丽晓  张磊  闫俊岗  申炫烨 《地震地磁观测与研究》2019,40(4):28-36

选取晋冀蒙交界地区固定和临时测震台网记录的2014-2016年地震波形资料，采用近震Brune模型，结合遗传算法，反演计算298次M_L ≥ 2.0中小地震视应力值，分析震源参数之间的标度关系，并按照震中分区，分析不同地区视应力时序变化特征及不同震级区间视应力空间分布特征，发现该区多处存在视应力高值现象，地震多发生于视应力高值异常及附近地区，与断裂带有一定对应关系。  相似文献   

CTS-1E、CMG-3ESPC-120型地震计工作参数对比分析     

段绍鑫  乌尼尔  李晓东  张森  张小飞 《地震地磁观测与研究》2019,40(4):120-124

CTS-1E型、CMG-3ESPC-120型地震计安装架设在库尔勒地震台小泉沟观测点同一台基上，均使用EDAS-24GN型数据采集器进行实时数据采集，对比分析观测数据波形特征、地动噪声功率谱及动态范围等，明确2套地震计在实际观测中的性能差异，以便为地震监测数据分析及相关研究提供参考。  相似文献   

济南城市四维动态地质信息系统构建研究          下载免费PDF全文

徐秋晓  孙斌  李常锁  吕明荟  赵振华  李念春 《山东国土资源》2018,34(10)

近20多年,济南泉水流量逐渐衰竭,泉水断流时有发生,为保护泉水,恢复泉水喷涌,塑造济南城市形象,该次研究基于50多年的济南地下水勘查、试验和研究成果,实现对城市多源、海量、多期次、多比例尺、异构地质数据的有效管理,然后建立不同地质数据的专业模型,实现对模型时空展布特征的三维可视化再现,并提供对模型的专业处理与分析。最后,从二维三维等水文地质概念模型出发,加入时间维度,由历史积累的时空关系,反映济南城市地下水的时空变化规律,在三维地质模型的基础上实现地下水动态监测数据的嵌入,构成地下水四维地质信息系统,在其空间表征的基础上,介绍了城市地下水的形成,泉水的分布、成因、演化以及泉水断流的原因、保泉供水的对策措施等,引导城市地下水的保护和发展,为政府决策提供参考。  相似文献   

地震作用下低层建筑砌体结构的动力特性分析          下载免费PDF全文

雷江 《地震工程学报》2018,40(3):432-437

传统低层建筑砌体结构动力特性分析中,易受到外界环境的干扰,砌体结构的完整性欠缺,导致动力特性分析的准确度较低。为提高低层建筑砌体结构的抗震性能,提出地震作用下低层建筑砌体结构的动力特性分析方法。首先利用低层建筑砌体结构反应自功率谱,完成砌体结构的自振频率辨认;然后通过941B型超低频率测振仪测试自振频率,筛出振动波形中噪声干扰的区域,获取时域波形和频域波形;最后依据时域波形和频域波形塑造低层建筑砌体三维精细化模型,在该模型基础上,通过子空间迭代算法获取低层建筑砌体结构的模拟结果,分析地震作用下芯柱、圈梁等构造措施对建筑砌体结构动力特征的影响,完成砌体结构的动力特性分析。实验结果表明,利用所提方法对地震作用下低层建筑砌体结构的动力特性进行分析,得到的分析结果准确度较高。  相似文献   

中国重点产业创新产出时空分异及影响因素     

王彬燕  王士君  田俊峰  浩飞龙 《地理研究》2019,38(2):259-272

采用Mann-Kendall、Theil指数、空间马尔科夫链等方法,对1994-2014年中国十大重点产业创新产出时空演化进行分析,并对创新发展空间分异成因进行了探讨。研究表明：① 研究期内,中国重点产业创新产出分为两个时段,成果呈指数型增长;② 创新产出差异先增后减,东、中、西、东北板块间差异小于板块内部,创新产出发展呈现出传染扩散与等级扩散的双重特征;③ 邻域环境影响创新发展,创新产出水平发生类型转移的单元集中在东、中部地区,且活跃度不断提升;④ 经济社会与政策条件、高等教育基础条件对重点产业创新发展有明显的正向驱动作用,而工业化程度影响微弱,未来加强对高等教育基础与智力资本的投入可进一步增强重点产业创新发展竞争力。  相似文献