Undrained lower bound solutions for end bearing capacity of shallow circular piles in non-homogeneous and anisotropic clays     

Boonchai Ukritchon  Suraparb Keawsawasvong 《国际地质力学数值与分析法杂志》2020,44(5):596-632

The undrained bearing capacity of shallow circular piles in non-homogeneous and anisotropic clay is investigated by the lower bound (LB) finite element limit analysis (FELA) under two-dimensional (2D) axisymmetric condition using second-order cone programming, and the new solution of the problem is presented. Modified from the isotropic von Mises yield criterion, a cross-anisotropic undrained strength criterion of clays under the axisymmetric state of stress requiring three input shear strengths in triaxial compression, direct simple shear, and triaxial extension is employed in the 2D axisymmetric LB FELA. Parametric studies on the effects of pile embedment ratio, dimensionless strength gradient, anisotropic strength ratio, and pile roughness are investigated extensively, while the predicted failure mechanisms associated with these parameters are discussed and compared. Numerical results of undrained end bearing capacity of shallow circular piles are summarized in the form of design tables that are useful for design practice and represent a new contribution to the field of pile capacity considering the combined effects of undrained strength non-homogeneity and anisotropy.  相似文献   

可替换式桥梁横向防落梁限位装置抗震性能研究          下载免费PDF全文

闫磊  安康  岳克锋  李果  尹修城  姜渝  付亚男 《世界地震工程》2020,(3):172-180

针对目前桥梁结构横向防落梁限位装置损毁后修复困难的问题，提出一种新型的带可更换耗能段的桥梁横向防落梁限位装置。分别以可更换耗能段的腹板厚度、腹板高度及安装位置等为参数，采用有限元软件ABAQUS建立了10个不同参数的装置模型并对其开展拟静力仿真试验，探讨其工作机理，验证其可更换的设计思想并剖析其破坏机理，研究各参数对装置滞回曲线、承载力、延性和耗能能力的影响规律。结果表明:该装置可通过先可更换耗能段破坏再竖板破坏达到多道设防和分级耗能的目的，且整个加载过程中装置的滞回曲线饱满、稳定、无明显捏拢，表现出良好的耗能能力；随着可更换耗能段腹板厚度的增加，装置屈服承载力、极限承载力、屈服位移、极限位移以及延性系数逐渐增大，耗能能力逐渐增强；可更换耗能段高度对装置屈服承载力影响不显著；随着可更换耗能段高度的增加，装置极限承载力逐渐增大，装置屈服位移先增大后减小，装置极限位移整体呈下降趋势，装置的延性系数和耗能能力逐渐减小；可更换耗能段的安装高度对装置屈服承载力和耗能能力的影响无统一规律，但与装置的屈服位移、极限位移及延性系数成负相关。基于本析结果，建议装置在满足承载力要求的前提下，应尽量选取可更换耗能段腹板厚度较厚、高度较小和安装位置较低的参数进行设计。  相似文献   

中蒙边界地区汇水域沉积物69种元素的背景值     

刘汉粮  聂兰仕  SHOJIN Davaa  王学求  迟清华 《地学前缘》2020,27(3):202-221

中蒙边界地区成矿地质条件优越,是世界上重要的金属成矿省和全球3大斑岩型铜(金、钼)成矿带之一,资源潜力巨大。中蒙合作1∶100万地球化学填图采集了海量的地球化学数据,为研究该地区元素分散富集、成矿趋势、资源评价和环境变化提供基础数据,为“一带一路”资源布局提供决策依据。以X±3S为临界值一次性剔除离群值后的数据集的中位值作为背景值的估计值,计算了中蒙边界地区12个Ⅱ级构造单元和5个Ⅱ级成矿省的汇水域沉积物69种元素背景值,探讨了中蒙边界地区汇水域沉积物69种元素背景值的区域分布规律和特征。研究表明不同的地质背景导致元素的地球化学分布模式不同,不同构造单元具有显著差异的元素地球化学特征,元素的海量聚集为大型矿床的形成提供了充足的元素供给,形成特定的地球化学省。这些背景值为进一步深入开发利用中蒙边界地球化学填图数据提供了可供对比的基础数据。  相似文献   

青海省东北部地区中晚全新世人类对动物资源的获取与利用——以青海湖盆地尖嘴遗址为例     

陈晓良  刘向军  侯光良 《第四纪研究》2020,(2):367-378

青海省东北部地区复杂多样的地貌类型,为研究史前人类适应不同自然环境下的动物资源利用提供了条件.然而,已开展的动物考古研究主要聚焦在青海省东北部的河谷农业区,对于草原地带的研究相对薄弱,其先民对草原环境中的适应策略仍未得到充分讨论.本文选择农牧过渡带的青海湖盆地尖嘴遗址出土动物骨骼为研究对象,运用AMS 14C测年方法、动物种属鉴定和可鉴定标本数(NISP)统计,确认尖嘴遗址(3.2 ka B.P.左右)是一处卡约文化早期的人类活动遗迹,其先民以狩猎活动为主要生业策略,渔猎作为辅助生计,属"初级开发型"模式.在此基础上,结合青海省东北部地区已有动物研究资料,探讨了中晚全新世(8.0~2.0 ka B.P.)以来的动物资源获取利用及家畜饲养状态.结果显示:8.0~6.0 ka B.P.,本区先民以纯粹的狩猎经济为主,其猎取对象则为中小型哺乳动物,属"依赖型"生业模式;6.0~4.0 ka B.P.,本区先民获取动物资源方式仍以狩猎为主,并开始出现一定规模的家畜饲养(猪和狗),其生业属低水平的食物生产阶段,获取肉食资源的模式处于"初级开发型"阶段;4.0~2.0 ka B.P.,史前东西方文化交流的不断增强,驯化于西亚的家畜牲畜牛羊传入至青海省东北部地区,使得该区先民利用动物资源方式呈现多元化,构成了"初级开发型"和"开发型"两种生业模式,牛羊成为家畜饲养的主流.总体来讲,中晚全新世以来青海省东北部地区先民获取肉食资源的方式大致经历了由以狩猎-采集方式到家畜饲养方式的历时性转变,不同区域的自然环境差异及史前欧亚大陆东西方文化间的交流是起决定性作用的因素.  相似文献   

鄂尔多斯盆地南部奥陶系马六段白云岩特征及形成机制研究     

刘丽红  王春连  李丽霞  杜治利  唐跃  韩淼 《中国地质》2020,47(3):810-820

鄂尔多斯盆地马六段在盆地大部分地区被剥蚀,仅在盆地周缘地区分布,因此,有关该盆地马六段白云岩成因研究较少。本文通过对马六段白云岩岩石学特征、阴极发光特征、微量元素特征以及碳氧同位素地球化学特征进行分析,对鄂尔多斯盆地南部马六段白云岩特征及形成机制进行了研究。研究结果表明,盆地南部马六段白云岩主要由细—中晶白云岩组成,白云石具"雾心亮边"结构,阴极发光呈暗红色光。微量元素总体上具有较低的Fe、Mn值,平均值分别为447×10~(-6)和62×10~(-6),较高的K、Na值,平均值分别为517×10-6和252×10~(-6),以及中等含量的Sr元素值,平均值为155×10~(-6)。δ~(13)C值平均为-0.617‰,δ~(18)O值平均为-7.6‰,以上特征均反映出海源流体特征。白云石的"雾心"和"亮边"结构中微量元素含量相差不大,认为是在相同成岩环境的不同成岩阶段形成,其中"雾心"形成于浅埋藏环境的渗透回流白云石化作用,而"亮边"是在深埋藏环境下对早期白云石的调整和加强。  相似文献   

浅析四川省金矿床资源储量概况及成矿类型     

宋元宝  杨怀超  白富政  张伟  牟昀屹  侯从强  杨志军  王丹 《四川地质学报》2020,40(1):56-59,63

四川省岩金矿主要分布于阿坝州北部-东部及甘孜州和凉山州-盆地西部地区,其次是广元市-绵阳市西北部的"金三角"地区的分布特征。通过研究和归纳,本文将矿床类型归纳为11个三级亚类,并根据该11个类型对矿床规模进行统计,得出了数量上四川省以岩浆热液型金矿为主,其次为砂矿性金矿为主,再次为海相火山岩型金矿的结论。在此基础上,对四川省的金矿勘查工作程度、开发利用情况进行了评述,希望能够起到抛砖引玉作用,为省内金矿的勘查开发利用及找矿提供一定思路。  相似文献   

Constitutive modelling of fine-grained gassy soil: A composite approach     

Zhiwei Gao  Yi Hong  Lizhong Wang 《国际地质力学数值与分析法杂志》2020,44(9):1350-1368

Fine-grained marine sediments containing large undissolved gas bubbles are widely distributed around the world. Presence of the bubbles could degrade the undrained shear strength (s_u ) of the soil, when the gas pressure u_g is relatively high as compared with the effective stress in the saturated soil matrix. Meanwhile, the addition of bubbles may also increase s_u when the difference between u_g and pore water pressure u_w becomes smaller than the water entry value, causing partial water drainage from the saturated matrix into the bubbles (bubble flooding) during globally undrained shearing. A new constitutive model for describing the two competing effects on the stress-strain relationship of fine-grained gassy soil is proposed within the framework of critical state soil mechanics. The gassy soil is considered as a three-phase composite material with compressible cavities, which allows water entry from the saturated matrix. Bubble flooding is modelled by introducing an additional positive volumetric strain increment of the saturated clay matrix, which is dependent on the difference between pore gas and pore water pressure based on experimental observations. A modified hardening law based on that of the modified Cam clay model is employed, which in conjunction with the expression for bubble flooding, can describe both the detrimental and beneficial effects of gas bubbles on soil strength and plastic hardening in shear. Only two extra parameters in addition to those in the modified Cam clay model are used. It is shown that the key features of the stress-strain relationship of three fine-grained gassy soils can be reproduced satisfactorily.  相似文献   

辽东岫岩地区下古生界碎屑锆石定年:罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆在华北遗留的痕迹？     

董晓杰  陈煜嵩  刘正宏  徐仲元  沙茜 《岩石学报》2020,36(6):1857-1869

超大陆演化是地质研究的重要内容,华北克拉通与不同地质历史时期超大陆汇聚与裂解的联系对反演华北克拉通构造演化历史具有重要意义。本文在辽吉古元古代造山带中段的原划分为辽河群地层中首次识别出一套早古生代沉积建造。这套沉积建造与华北克拉通以浅海相的碳酸盐岩为主的早古生代沉积并不一致,以发育大量的陆源碎屑沉积为特征。我们对2件细砂岩分别进行了锆石LA-ICP-MS和SHRIMP U-Pb定年。定年结果显示,2件样品的最小年龄分别为～482Ma和～498Ma,反映了它们的最大沉积时代。2件样品的碎屑锆石年龄主要介于1600～500Ma,缺乏亲华北的物源信息,表明它们的物源主要来自于华北之外。2件样品年龄谱中最重要的峰值出现在格林威尔期和泛非期,表明华北克拉通曾与罗迪尼亚超大陆和冈瓦纳大陆存在联系。格林威尔期碎屑锆石可能来自于罗迪尼亚超大陆时期波罗地古陆物质在华北克拉通东缘的再循环;泛非期碎屑锆石可能来自于东冈瓦纳大陆的北缘造山带。  相似文献   

断层附近地应力扰动带宽度及其影响因素   总被引：3，自引：3，他引：0  

翁剑桥  曾联波  吕文雅  刘奇  祖克威 《地质力学学报》2020,26(1):39-47

在建立正断层模型的基础上，利用三维有限元数值模拟方法研究了断层附近地层中的地应力变化规律。其结果表明，由于断层活动，在断层附近普遍发育应力扰动带；在应力扰动带范围内，地应力方向和大小发生明显的变化，断层中部附近应力值普遍较低，而断层端部的应力值通常异常增大。应力扰动带的分布范围主要受断层规模的控制，与断裂带的岩石力学性质、断层走向、断层面形态和边界应力条件等因素也密切相关。随断层长度和断距逐步增大，应力扰动带的宽度相应增加。断裂带的岩石越破碎，其岩石弹性模量越低，断层对地应力的影响宽度越大。断层走向与区域最大水平主应力方向越接近垂直、断距与断层长度的比值越大，区域内的差应力越大，则扰动带宽度与断层规模的比值也越大。选择渤海湾盆地BZ-X油田进行验证，在建立油田实际三维地质模型基础上，根据边界应力条件，利用三维有限元方法对沙河街组二段的地应力分布进行了数值模拟计算。根据断层周围的地应力变化，确定了应力扰动带的分布范围，断层附近应力扰动带宽度的分布规律与正断层模型分析结果相一致。   相似文献   

南海西北部夏冬季浮游介形类的分布及其影响因素     

廖彤晨  尹健强  李开枝  谭烨辉 《热带海洋学报》2020,39(2):77-87

海洋浮游介形类(Ostracods)是一类分布较广的小型甲壳动物, 在海洋碳循环中起重要作用。目前国内海洋浮游动物采样常使用505μm网目孔径的浮游生物网, 从而导致个体较小的介形类被忽略。文章根据2006年7—8月(夏季)和2006年12月—2007年1月(冬季)在南海西北部海域分别使用网目孔径为505μm和160μm浮游生物网采集的样品, 比较不同网目所获浮游介形类种类和丰度的差异, 分析介形类种类和丰度的分布特征, 探讨环境因素对其时空分布的影响。160μm网目采集的浮游介形类种类和丰度均高于505μm。基于160μm网目数据分析浮游介形类群落结构: 1) 鉴定浮游介形类32种, 其种数由近岸向外海递增, 等深线100m以浅海域的种数显著高于100m以深海域(p<0.01); 2) 夏季浮游介形类的丰度高于冬季, 夏季丰度高值区主要出现在雷州半岛东部和琼东近岸, 显著高于外海(p<0.05), 冬季介形类丰度分布较为均匀; 3) 优势种针刺真浮萤(Euconchoecia aculeata)是近岸高丰度的主要贡献种; 4) 介形类种数与温度和水深呈显著正相关, 丰度与叶绿素a浓度呈正相关, 而与温度和盐度呈负相关。夏季琼东沿岸上升流和粤西沿岸流有助于浮游介形类在雷州半岛和海南岛东部近岸海域形成较高的丰度, 最高达1252个·m^-3。同时, 建议今后研究浮游介形类采用网目孔径小的浮游生物网进行采集以便全面评估其群落结构特征。  相似文献