岩体结构面各向异性变异系数的尺寸效应研究     

洪陈杰  黄曼  夏才初  罗战友  杜时贵 《岩土力学》2020,41(6):2098-2109

岩体结构面的各向异性与尺寸效应特征对其力学性质影响较大，综合考虑两者之间的相互关系对工程岩体稳定性评价具有重要意义。全面分析不同尺度结构面的各向异性分布，提出考虑正交方向三维形貌参数的各向异性变异系数AVC3D。通过渐进覆盖法统计4组天然岩体结构面10种不同采样尺寸的各向异性变异系数及其尺寸效应规律。结果表明：各向异性变异系数均随结构面尺寸增大而减小至定值，其与结构面尺寸具有较好的负对数函数关系；通过归一化处理，各向异性变异系数与结构面尺寸呈现较好的线性函数关系，表明各向异性变异系数具有分形结构，分维数D可以实现其尺寸效应的规律统计。该方法揭示了影响结构面形貌特征方向性变化的最大有效倾角 和粗糙系数C的增长幅度会随采样尺寸增大趋于稳定的变化机制，体现了当结构面达到各向异性尺寸效应的阈值后，会呈现出稳定的各向异性规律。  相似文献   

塔北隆起X型走滑断裂成因机制的新解释     

黄少英  宋兴国  罗彩明  能源  马小丹  漆家福  陈石 《现代地质》2021,35(6):1797-1808

塔里木盆地塔北隆起发育两组呈小角度相交(40°)的透入性X型走滑断裂,分别沿着NNE走向和NNW延伸。在对塔北哈拉哈塘地区三维地震资料解释的基础上,对走滑断层的几何展布特征以及断层的剖面变形特征进行研究;同时重点解析了RP6断裂和HA13断裂,分析比较NNW向与NNE向断层的变形及发育特征差异;结合盆地重磁资料以及周缘造山带的活动特征,对塔北隆起小角度的X型走滑断层的发育机制以及演化进行了分析。研究表明,塔北隆起走滑断层在垂向上具有明显的分层变形特征,分为三个构造层:震旦系-中寒武统下构造层(TH₃界面以下)、上寒武统-中奥陶统中构造层(TH₃-TO₃t界面)和上奥陶统-石炭系上构造层(TO₃t-TP界面)。断层在下构造层和中构造层中整体处于压扭环境,多发育正花状构造;上构造层中断层主要发育负花状构造或正断层,整体处于张扭环境。两组断裂比较,NNW向断裂活动性强,在各构造层中均有显著的断裂特征发育,垂向连通性强,发育先存基底断裂,而NE向断层主要发育在中构造层,在下构造层和上构造层中断层发育不明显。活动性分析表明,断层的形成与演化具有多期性,走滑断层的形成经历了三期主要活动:中寒武世末、中晚奥陶世和志留纪-石炭纪。塔北隆起X型走滑断裂的形成受到了NNW向基底断裂和薄弱带的控制,NNW向先存基底断裂带或薄弱带优先发育走滑断裂,基底断裂与主挤压应力方向的夹角小于45°-Φ/2,NNE断层的发育受NNW向先存断裂限制,最终形成小角度相交的X型断裂。  相似文献   

基于共轭梯度搜索的病态问题处理方法     

刘杰  张娟娟 《大地测量与地球动力学》2019,39(8):863-868

在最小二乘平差准则基础上，把病态平差问题转化为无约束的二次规划问题，并利用优化理论分析病态对平差解的影响。通过共轭梯度搜索算法在可行域中寻找最优步长因子，自动寻找最速下降方向，并给出迭代初值的设置方法。分析近似计算中病态问题与局部最优解的关系，讨论局部最优解的快速迭代方法，并通过实例验证算法的有效性，计算迭代的速度。由于整个过程没有对法方程系数矩阵进行求逆计算，该算法可用于处理大规模系数矩阵高病态的平差问题。  相似文献   

博格达山地区二叠纪以来构造应力场解析及地质意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

关宝文  郑建京  赵恒  郭建明  杨燕  王亚东  郑有伟 《大地构造与成矿学》2017,41(1):42-49

博格达山是现代地质学研究的一个热点,但是大部分研究都集中在博格达何时隆升,对于其构造应力场的研究较少。作者通过对博格达山地区不同时代地层中岩墙、节理、褶皱和断层等构造进行分期配套以及构造要素测量分析,认为二叠纪以来博格达山及周缘地区具有较强构造变形,构造应力场可划分为3期:二叠纪末期最大主压应力方向为北西西向,可能与后碰撞伸展作用和乌拉尔碰撞带向东挤压的远程效应有关;侏罗纪末-早白垩世最大主压应力为近南北向,与欧亚板块和拉萨地块的碰撞有关;新近纪以来由于印度板块与欧亚板块相互碰撞的远程效应,博格达山地区最大主应力方向为NNE-NE向。这些结果表明,博格达山具有多期次的构造运动,主要受欧亚板块南缘不同时期小陆块碰撞的控制,并且这些构造应力场对周缘盆地油气成藏具有一定影响。  相似文献   

Anisotropic damage of rock joints during cyclic loading: constitutive framework and numerical integration     

Joshua A. White 《国际地质力学数值与分析法杂志》2014,38(10):1036-1057

This work describes a constitutive framework for modeling the behavior of rough joints under cyclic loading. Particular attention is paid to the intrinsic links between dilatancy, surface degradation, and mobilized shear strength. The framework also accounts for the important effect of shear‐induced anisotropy. The resulting approach is fully three‐dimensional and is not restricted to plane‐displacement kinematics. Both the governing formulation and an algorithm for implicit numerical integration are presented. While the proposed methods are general, we also postulate a specific model that is compared with experimental data. It employs relatively few free parameters but shows good agreement with laboratory tests. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

三维地质模型中地震波共轭梯度非线性走时反演   总被引：2，自引：0，他引：2  

李飞  张雪梅  姬运达  何少林 《地震地磁观测与研究》2018,39(4):33-37

地震体波走时层析成像是探测地球内部速度结构的重要方法之一。基于三维块状建模以及三角形拼接的界面描述方式，结合快速高效的逐段迭代射线追踪方法，获得三维复杂地质模型中的地震射线路径与走时信息，采用共轭梯度非线性反演算法，进行地震波走时反演。实验结果表明共轭梯度反演算法在三维层状模型中具有较高的有效性。  相似文献   

Seismic performance and global ductility of RC frames rehabilitated with retrofi tted joints by CFRP laminates     

M. Fakharifar  M. K. Sharbatdar  Z. Lin  A. Dalvand  A. Sivandi-Pour  G. Chen 《地震工程与工程振动(英文版)》2014,13(1):59-73

This paper presents a new FRP retrofi tting scheme to strengthen local beam-column joints in reinforced concrete(RC) frames.The new retrofi tting scheme was proposed following a preliminary study of four different existing retrofi tting schemes.A numerical simulation was conducted to evaluate the effectiveness of FRP-strengthened reinforced concrete frames by bridging behavior of local joints to the whole structure.Local confi nement effects due to varying retrofi tting schemes in the joints were simulated in the frame model.The seismic behavior factor was used to evaluate the seismic performance of the strengthened RC frames.The results demonstrated that the new proposed retrofi tting scheme was robust and promising,and fi nite element analysis appropriately captured the strength and global ductility of the frame due to upgrading of the local joints.  相似文献   

黄土垂直节理细微观特征及发育机制探讨     

冯立  张茂省  胡炜  董英  孟晓捷 《岩土力学》2019,40(1):235-244

风积黄土垂直节理发育，在黄土塬边或岸边容易观测，受水环境变化影响极易诱发黄土灾害。以黄土垂直节理为研究对象，从黄土垂直节理细微观发育特征入手，总结了黄土垂直节理在横纵方向上发育规律，研究了黄土垂直节理在不同评价尺度上的展现形式、转换机制及形成垂直节理的微细观结构基础。从黄土的沉积动态出发，探讨了垂直节理的垂向发育机制。研究结果表明：垂直节理是黄土在历史沉积过程逐渐形成的，是成岩过程的产物，提出了黄土中存在的孔隙集中带及垂直管状通道是能够发育垂直节理的微细观结构基础，三维CT扫描试验结果为其提供了强有力的证据；其在不同评价尺度上的展现形式不同，在外部作用下（干湿循环作用及黄土堆厚）其垂直节理在微-细-中观是可以向上尺度（扩张特征）或者向下尺度（衰退特征）发育、发展转换的，即尺度转换机制；并借此提出了黄土垂直节理的垂向发育机制。  相似文献   

甘肃金川矿区构造应力场与构造演化研究          下载免费PDF全文

和秋姣  赖健清  毛先成  肖文舟  艾启兴  刘烨  杜日俊 《地质找矿论丛》2019,34(2):265-273

文章统计分析了金川矿区内地层和侵入体中的节理构造,对矿区内的共轭剪节理进行配套、分期,综合区域构造演化史后分析了矿区构造应力场。研究表明,金川矿区从新太古代到古生代至少受到4期古构造应力的作用。第一期构造应力场为NS向的挤压,由阴山陆块与鄂尔多斯陆块碰撞形成华北古陆西部陆块引起。第二期构造应力场为NE-SW向的挤压,与华北克拉通东、西陆块碰撞拼合并参与Columbia超大陆拼合事件有关;其后阿拉善陆块与华南陆块参与Rodinia超大陆拼合事件,应力场持续作用。第三期构造应力场为近NS向的挤压,由祁连洋不断向北俯冲引起。第四期构造应力场为NNE-SSW向的挤压,与祁连造山带发生的强烈造山运动有关。  相似文献   

三维复杂地壳结构非线性走时反演   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

俞贵平  徐涛  张明辉  白志明  刘有山  武澄泷  滕吉文 《地球物理学报》2017,60(4):1398-1410

中国大陆中西部乃至全球造山带普遍具有复杂地壳结构.随着矿产资源勘探和深部探测研究的深入,探测造山带及盆山耦合区下方地壳精细结构正逐渐成为当前面临的巨大挑战.人工源深地震测深方法正越来越清晰地揭示出不同构造域地壳速度结构的基本特征,然而传统的层状结构模型参数化方法难以准确描述复杂地质模型,通常情况下多忽略速度结构的精细间断面且采用层边界平滑处理,难以满足地壳精细结构成像的发展要求.针对上述困难,本文采用最近发展的块状结构建模方案构建三维复杂地壳模型,基于逐段迭代射线追踪正演走时计算方法,推导了走时对三角形界面深度以及网格速度的偏导数,开展了非线性共轭梯度走时反演方法研究.发展了利用直达波和反射波等多震相走时数据对界面深度和网格速度的多参数联合反演方法,并引人不同种类震相数据的权系数和不同类型参数偏导数归一化的方法.数值算例表明,基于块状结构的非线性共轭梯度走时反演方法适用于复杂地壳结构模型,在利用人工源走时数据反演复杂地壳精细结构领域具有良好的应用前景.  相似文献