Bidirectional shaking table tests of a low-cost friction sliding system with flat-inclined surfaces     

Miguel B. Brito  Mitsuyoshi Akiyama  Yoshitaka Ichikawa  Hiroki Yamaguchi  Riki Honda  Naomitsu Ishigaki 《地震工程与结构动力学》2020,49(8):817-837

A novel low-cost friction sliding system for bidirectional excitation is developed to improve the seismic performance of reinforced concrete (RC) bridge piers. The sliding system is a spherical prototype developed by combining a central flat surface with an inclined spherical segment, characterized by stable oscillation and a large reduction in response accelerations on the flat surface. The inclined part provides a restoring force that limits the residual displacements of the system. Conventional steel and concrete are employed to construct a flat-inclined spherical surface atop an RC pier. The seismic forces are dissipated through the frictions generated during the sliding movements; hence, the seismic resilience of bridges can be ensured with a low-cost design solution. The proposed system is fabricated utilizing a mold created by a three-dimensional printer, which facilitates the use of conventional concrete to construct spherical shapes. The concrete surface is lubricated with a resin material to prevent abrasion from multiple input ground motions. To demonstrate the effectiveness of the system, bidirectional shaking table tests are conducted in the longitudinal and transverse directions of a scaled bridge model. The effect of the inclination angle and the flat surface size is investigated. The results demonstrate a large decrease in response acceleration when the system exhibits circular sliding displacement. Furthermore, the inclination angle that generates the smallest residual displacement is identified experimentally.  相似文献   

湖南鲁塘煤系石墨矿区构造格局及控矿机制     

王路  彭扬文  曹代勇  丁正云  莫佳峰 《煤田地质与勘探》2020,48(1):48-54

湖南鲁塘矿区为我国著名的煤系石墨矿区，煤系石墨的形成受岩浆热作用和构造作用的双重控制，其成矿和赋存都与构造格局密切相关。为深入研究构造作用对煤系石墨成矿的影响，通过野外地质调查和光学显微镜下观察、X射线衍射和拉曼光谱等测试分析方法，分析研究区构造特征和煤系石墨特征。研究结果表明，受区域构造活动的影响，鲁塘矿区构造格局呈现出分区分带性特征，东西方向可划分为东部、中部和西部3个条带；南北方向可划分为北部、中部和南部3个分区。自西向东，随着与岩体距离逐渐减小，煤层受岩浆热作用的影响逐渐增大，煤的石墨化程度也逐渐增高。由南向北，构造变形强度逐渐增强，导致北部分区形成以封闭式高温-高压的成矿环境为主，同时，应力作用促进了煤的石墨化，导致煤的石墨化程度较高；中部分区内构造情况复杂，形成不同温度压力条件的成矿环境，煤的石墨化程度差异性明显；南部分区构造情况简单，主要构成开放式环境，煤的石墨化程度较低，仅在近岩体附近可形成煤系半石墨。研究成果为煤系石墨资源勘探提供了有力依据。   相似文献   

豫西宜阳地区上二叠统孙家沟组古气候特征分析     

祁帅帅  王艳鹏  彭冰柔  张碧云  宁淑媛  刘晓玲  郑德顺 《地质学报》2020,94(12):3803-3818

二叠纪- 三叠纪之交发生了地史上最大规模的生物灭绝事件，该事件可能与当时气候环境的强烈变化有关。前人对该时期较连续的海相地层揭示的古气候研究较为成熟，而对同时期陆相地层的研究缺乏系统性，研究资料需要进一步完善。本文选取豫西宜阳地区上二叠统孙家沟组为研究对象，运用沉积学、矿物学与元素地球化学等方法对该时期的古气候进行恢复，并与同时期陆相地层对比，进而讨论气候变化对该时期生物灭绝的影响。结果表明：①宜阳地区孙家沟组经历了滨湖- 浅湖- 滨湖等亚相的演化过程，其地层中岩相变化、古生物化石缺失、大量的钙质结核及其它沉积构造的出现揭示了孙家沟组的上段气候明显比下段炎热干旱。②元素地球化学指标以及粘土矿物组合的垂向变化等指示了该时期的气候经历了温湿向炎热半干旱- 干旱转变。③宜阳地区孙家沟组的气候指标所得出的结论与其他地区同时期陆相地层古气候的变化基本一致，反映了研究区与同时期全球古气候的变化存在一致性。二叠纪末期温度的骤升、气候极度干旱化以及陆表生态系统遭受毁灭性破坏等因素，可能是导致或加速陆地生物灭绝的主要原因之一。本次研究对该时期气候变化与生物灭绝之间的关系具有一定的指导意义，为探讨全球P- T之交生物灭绝的原因提供新的证据。  相似文献   

中国物理海洋学研究70年:发展历程、学术成就概览   总被引：2，自引：2，他引：0  

魏泽勋  郑全安  杨永增  刘克修  徐腾飞  王凡  胡石建  谢玲玲  李元龙  杜岩  周磊  林霄沛  胡建宇  朱建荣  李均益  张正光  侯一筠  刘泽  田纪伟  黄晓冬  管玉平  刘志宇  杨庆轩  赵玮  宋振亚  刘海龙  董昌明  于卫东  连涛  陈朝晖  史久新  雷瑞波  刘煜  于福江  尹宝树  陈戈  王岩峰  李整林  熊学军  汪嘉宁  李晓峰  王永刚 《海洋学报》2019,41(10):23-64

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团，以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强，研究领域不断拓展，涌现了大量具有广泛影响力的研究成果，其中包括:提出了被国际广泛采用的“普遍风浪谱”和“涌浪谱”，发展了第三代海浪数值模式；提出了“准调和分析方法”和“潮汐潮流永久预报”等潮汐潮流的分析和预报方法；发现并命名了“棉兰老潜流”，揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等，系统描述了太平洋西边界流系；提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流)；不断完善了中国近海陆架环流系统，在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流，以及陆架波方面均取得了深刻的认识；从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结；发展了浅海水团的研究方法，基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制，在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献；阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制，揭示了中尺度涡的三维结构，定量评估了其全球物质与能量输运能力；基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征，提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制；构建了“南海内波潜标观测网”，实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识；发展了湍流的剪切不稳定理论，提出了海流“边缘不稳定”的概念，开发了海洋湍流模式，提出了湍流混合参数化的新方法等；在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识，并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响；研发了全球浪–潮–流耦合模式，推出一系列海洋与气候模式；发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统；建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模 型实验平台；发展了ENSO预报的误差分析方法，建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系，揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应；初步建成了中国近海海洋观测网；持续开展南北极调查研究；建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统，为中国气象减灾提供保障；突破了国外的海洋技术封锁，研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器；建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型，为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示，经过70年的发展，中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍，这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军。  相似文献   

基于混合聚类的岩体结构面优势分组方法     

许扬  张文  符锐  聂振邦  兰志广  陈怀玉  单博 《世界地质》2020,39(1):113-120

提出一种基于凝聚层次法和模糊C均值法的混合聚类法,用于对岩体结构面的优势组划分。该方法将结构面投放到在单位球面上,并使用欧式距离作为极点的相似性度量准则。先剔除结构面数据中的孤值产状,然后用凝聚层次法得到初步聚类结果,并将其作为FCM法的初始聚类中心,最后用FCM法划分优势组。通对人工生成产状样本的分组,验证了该法的正确性。将该方法应用于大藤峡坝址区实测的结构面数据的划分。在实测数据中寻找到两个孤值产状,成功将大藤峡D1y^1-3地层岩体结构面划分为两组,得到了符合实际的分组结果。  相似文献   

三峡库区龙门寨危岩体崩塌产生涌浪研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

郑嘉豪  黄波林  张全  赵海林  冯万里  王健  陈小婷 《地质力学学报》2020,26(4):533-543

长江两岸高耸的危岩体对航道、沿岸居民带来巨大安全隐患。大宁河属于长江一级支流，龙门寨危岩体位于大宁河上，距离巫山县城仅1 km。利用FLOW-3D软件，模拟了145 m、175 m两种水位工况下龙门寨危岩体崩塌产生涌浪过程和涌浪传播过程。模拟结果表明，涌浪在145 m水位工况下最大浪高约为17.9 m，175 m水位工况下最大浪高约为11.6 m；在巫山县的五个码头处，两种水位工况最大涌浪爬高分别约为10.9 m、3.8 m；根据涌浪高度，对大宁河进行危险分区，145 m水位工况下极高危险区长度约4.4 km，很高危险区长度约1.9 km；175 m水位工况下极高危险区长度约3.0 km，很高危险区长度约1.0 km。研究结果有助于防控龙门寨危岩体潜在涌浪灾害危害，保障大宁河航道和巫山县码头安全，同时也为三峡库区滑坡涌浪灾害提供了预警依据。   相似文献   

村镇滑移隔震建筑瞬时摩擦耗能的参数敏感性分析          下载免费PDF全文

孙敏  王锦燕  孙光林 《世界地震工程》2020,(3):100-108

给出了村镇滑移隔震建筑瞬时摩擦耗能的概念，并以此概念为响应指标。通过极差大小的对比，分析了该响应指标对刚度比、第二阶段刚度系数、隔震层屈服位移、隔震层摩擦系数、系统质量比和上部结构自振周期六个参数变化的敏感程度，阐述了上述系统参数对瞬时摩擦耗能这一响应指标的影响规律。研究表明:场地条件和地震动幅值大小对瞬时摩擦耗能均有显著影响；在所考虑的参数范围内，上部结构自振周期总是对瞬时摩擦耗能有较为显著的影响，摩擦系数对瞬时摩擦耗能的影响跟场地条件有关，Ⅰ类场地条件中摩擦系数对瞬时摩擦耗能影响不显著，而Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类场地条件中，摩擦系数对瞬时摩擦耗能的影响则非常显著；隔震层屈服位移、刚度比和第二阶段刚度系数总得来讲对瞬时摩擦耗能影响不显著，质量比对瞬时摩擦耗能影响居中。  相似文献   

Development and Re‐Evaluation of Tourmaline Reference Materials for In Situ Measurement of Boron δ Values by Secondary Ion Mass Spectrometry     

Katharina Marger  Matthieu Harlaux  Andrea Rielli  Lukas P. Baumgartner  Andrea Dini  Barbara L. Dutrow  Anne‐Sophie Bouvier 《Geostandards and Geoanalytical Research》2020,44(3):593-615

Six tourmaline samples were investigated as potential reference materials (RMs) for boron isotope measurement by secondary ion mass spectrometry (SIMS). The tourmaline samples are chemically homogeneous and cover a compositional range of tourmaline supergroup minerals (primarily Fe, Mg and Li end‐members). Additionally, they have homogeneous boron delta values with intermediate precision values during SIMS analyses of less than 0.6‰ (2s). These samples were compared with four established tourmaline RMs, that is, schorl IAEA‐B‐4 and three Harvard tourmalines (schorl HS#112566, dravite HS#108796 and elbaite HS#98144). They were re‐evaluated for their major element and boron delta values using the same measurement procedure as the new tourmaline samples investigated. A discrepancy of about 1.5‰ in δ¹¹B was found between the previously published reference values for established RMs and the values determined in this study. Significant instrumental mass fractionation (IMF) of up to 8‰ in δ¹¹B was observed for schorl–dravite–elbaite solid solutions during SIMS analysis. Using the new reference values determined in this study, the IMF of the ten tourmaline samples can be modelled by a linear combination of the chemical parameters FeO + MnO, SiO₂ and F. The new tourmaline RMs, together with the four established RMs, extend the boron isotope analysis of tourmaline towards the Mg‐ and Al‐rich compositional range. Consequently, the in situ boron isotope ratio of many natural tourmalines can now be determined with an uncertainty of less than 0.8‰ (2s).  相似文献   

多维多点激励下考虑支座摩擦滑移及结构碰撞的非规则桥梁抗震性能研究          下载免费PDF全文

闫磊  李青宁  岳克锋  李鲁平  付亚男  蓝仕成  喻国根 《世界地震工程》2019,35(2):068-77

以一座典型山区非规则梁桥为研究对象，建立了该桥梁多维多点激励下的多自由度动力计算模型，研究了该桥梁在多维多点激励下考虑支座摩擦滑移及结构碰撞等非线性因素时的抗震性能。研究结果表明:相比一维地震输入，多维地震可使结构的动力响应增加，桥墩底部弯矩需求增大；相比一致激励，多点激励可使得支座的位移需求增大，且地震波最后到达的桥墩上方支座位移最大；同时考虑多点激励和碰撞效应可使桥墩的弯矩需求增加；水平地震作用下，矮墩上部的支座容易滑动，且双向地震较单向地震更明显，三向地震输入较双向有所增强。因此，对山区非规则梁桥进行抗震设计时应有针对性地进行多维多点地震输入计算，找出结构的最大地震需求，以期指导设计。  相似文献   

A novel bidirectional pendulum tuned mass damper using variable homogeneous friction to achieve amplitude-independent control     

Emiliano Matta 《地震工程与结构动力学》2019,48(6):653-677

Passive tuned mass dampers (TMDs) are widely used in controlling structural vibrations. Although their principle is well established, the search for improved arrangements is still under way. This effort has recently produced an innovative paradigm of bidirectional pendulum TMD (BTMD) that, moving along a specially designed three-dimensional (3D) surface, can simultaneously control two in-plane orthogonal structural modes. In existing versions of BTMDs, energy dissipation is provided either by ordinary horizontal viscous dampers or by an original arrangement of vertical friction dampers. In this paper, a new paradigm is proposed, in which energy dissipation comes from the tangential friction arising along the pendulum surface out of an optimal spatially variable friction coefficient pattern. Within this paradigm, if the friction coefficient is taken proportional to the modulus of the pendulum surface gradient, the dissipation model results nonlinear homogeneous in the small-displacement domain, and the performance of the absorber, herein called the homogeneous tangential friction BTMD (HT-BTMD), results independent from the excitation level. The present work introduces this concept, derives the analytical model of the HT-BTMD, establishes a method for its optimal design, and numerically verifies its seismic effectiveness in comparison with viscously damped devices. The validity and feasibility of the concept are demonstrated through experimental tests on a small-scale lab prototype, which also show the efficacy of a stepwise approximation of the homogeneous friction pattern. The new device proves a competing alternative to existing BTMDs, and homogeneous tangential friction proves a promising new paradigm to provide pendular systems with amplitude-independent structural damping.  相似文献