Response of a scale-model pile group for a jacket foundation of an offshore wind turbine in liquefiable ground during shaking table tests     

Yung-Yen Ko  Yi-Ting Li 《地震工程与结构动力学》2020,49(15):1682-1701

To investigate the seismic response of a pile group during liquefaction, shaking table tests on a 1/25 scale model of a 2 × 2 pile group were conducted, which were pilot tests of a test project of a scale-model offshore wind turbine with jacket foundation. A large laminar shear box was utilized as the soil container to prepare a liquefiable sandy ground specimen. The pile group model comprising four slender aluminum piles with their pile heads connected by a rigid frame was designed with similitude considerations focusing on soil–pile interaction. The input motions were 2-Hz sinusoids with various acceleration amplitudes. The excess pore water pressure generation indicated that the upper half of the ground specimen reached initial liquefaction under the 50-gal-amplitude excitation, whereas in the 75-gal-amplitude test, almost entire ground was liquefied. Accelerations in soil, on the movable frames composing the laminar boundary of the shear box, and along the pile showed limited difference at the same elevation before liquefaction. After liquefaction, the soil and the movable-frame accelerations that represented the ground response considerably reduced, whereas both the movable frames and the piles exhibited high-frequency jitters other than 2-Hz sinusoid, and meantime, remarkable phase difference between the responses of the pile group and the ground was observed, all probably due to the substantial degradation of liquefied soil. Axial strains along the pile implied its double-curvature bending behavior, and the accordingly calculated moment declined significantly after liquefaction. These observations demonstrated the interaction between soil and piles during liquefaction.  相似文献   

喀喇昆仑山西北部冰川运动速度地形控制特征   总被引：2，自引：2，他引：0  

张莎莎  张震  刘时银  李鑫  黄丹妮  薛乃婷 《冰川冻土》2019,41(5):1015-1025

为了探讨地形和海拔对冰川季节和年平均运动速度的影响程度，利用2013-2018年GoLive数据与ASTER GDEM V2数据对喀喇昆仑山西北部3 389条冰川的地形（坡度、坡向、海拔）和冰川运动速度进行了综合分析。结果表明：冰川表面运动速度在物质平衡线处（3 970~4 770 m）达到最快，是冰川积极维持物质平衡的一种体现。坡度平缓地区在不同海拔下的冰川运动速度有明显的差别，但是不同坡度地区的冰川运动速度随海拔变化的趋势基本一致，均呈现先增大后减小。北坡冰川运动速度较平稳，南坡和西南坡的冰川运动速度（均为0.25 m·d^-1）最快并且变化幅度较大，最小值与最大值相差近4倍。冰川运动速度不是呈现单一的季节性变化，同时还会受到地形的控制。低海拔区域冰川运动速度在消融期（3-6月）较快，中海拔区域在消融前（11月至次年2月）较快。  相似文献   

An extended finite volume method and fixed-stress approach for modeling fluid injection–induced tensile opening in fractured reservoirs     

Rajdeep Deb  Patrick Jenny 《国际地质力学数值与分析法杂志》2020,44(8):1128-1144

Fluid injection–induced tensile opening is modeled using an extended finite volume method (XFVM). An embedded fracture strategy is used for the flow problem, that is, the fractures are discretized using finite volume segments without resolving the grid around them. Further, the discontinuities across fractures are modeled using special basis functions. The fracture openings due to enhanced fluid pressure and the associated shear slip due to traction free boundary condition on the fracture segments are both modeled using these special discontinuity basis functions. Mass transfer between fractures and matrix is modeled using the pressure difference. The enhancement of fracture storativity due to tensile opening leads to stronger coupling between flow and mechanics. An iterative scheme relying on the fixed-stress approach for fractures, which conserves the stress dependent terms over each iteration of the flow problem, has been introduced. Tensile opening has been simulated for single fractures embedded in two- and three-dimensional matrices. The convergence criterion for sequentially implicit fixed-stress scheme for fractures embedded in elastic media is established and has been validated numerically. Further, for 2D simulations, the effect of the matrix permeability for fracture propagation due to tensile opening has been studied.  相似文献   

筋土界面特性宏细观分析试验仪器研制与应用     

易富  杜常博  王政宇  于犇 《煤田地质与勘探》2020,48(1):174-182

为了更全面地分析筋土界面相互作用特性，改制了一台可视加筋土界面特性宏细观分析的试验仪器，可开展不同土工合成材料与填料的直剪和拉拔试验；该仪器改进了试验箱的尺寸，可方便两种试验的对比分析，增加了图像摄录系统，可进行试验过程的细观分析。使用新研制仪器分别进行了土工合成材料（土工格栅和土工布）加筋尾矿砂的直剪和拉拔试验，试验结果表明:两种试验条件下，土工格栅与尾矿的界面参数（似黏聚力和似摩擦角）及似摩擦系数均比土工布与尾矿的界面参数和似摩擦系数大；直剪试验下筋材网孔的有无对筋-尾矿界面参数均有较大影响，拉拔试验下筋材网孔有无对筋-尾矿界面参数似黏聚力的影响较为显著，对似摩擦角的影响较小。随着宏观变量法向应力的增加，细观参数孔隙率减小，平均接触数增加，反映在宏观上的现象就是填料颗粒被压密，筋材需要克服的阻力增大。该试验仪器能够较好地分析筋土界面宏细观特性，获得关键技术指标以用于加筋结构的设计。   相似文献   

基于新型高频声学多普勒流速剖面仪的河口近底部边界层观测初探     

兰庭飞  吴昊  唐杰平  李占海  汪亚平 《海洋通报》2019,38(6):640-649

河口物质输运、能量交换与底边界层内的水动力过程密切相关,底边界层参数(如切应力、拖曳系数)的确定至关重要。挪威Nortek公司生产的新型声学多普勒流速剖面仪AD2CP相比传统ADCP具有高频、低噪的优点,可用于高频(16Hz)流速剖面观测,而被广泛应用于底边界层观测的ADV只能测量单点高频流速。本文采用AD2CP在长江口南槽最大浑浊带区域进行座底式观测,并与同步近底部三脚架上ADV的观测结果进行对比。结果表明,使用AD2CP测得的近底部平均流速与ADV的测量结果吻合良好;使用惯性耗散法计算了底切应力,基于ADV的单点高频流速数据计算结果为2.16×10~(-2)～5.69×10~(-1)N/m~2,基于AD2CP的结果为2.09×10~(-2)～4.26×10~(-1)N/m~2,二者范围大致相当。在此基础上,基于AD2CP数据计算出摩阻流速为4.55×10~(-3)～2.06×10~(-2)m/s、底拖曳系数范围为1.84×10~(-4)～2.49×10~(-3),与ADV的计算结果基本一致。此外,由于AD2CP可以获得高频的流速剖面数据,优于单点ADV,具备观测近底部边界层参数和边界层内湍流剖面的潜力。  相似文献   

太行山南端浅层速度结构成像和隐伏断裂探测   总被引：1，自引：0，他引：1  

徐增波  刘保金  姬计法  鄷少英  袁洪克  谭雅丽  王宏伟 《大地测量与地球动力学》2019,39(1):88-92

利用太行山南端的深地震反射剖面数据，运用初至波层析成像方法反演得到该区域的浅层P波速度结构和基底面展布形态，发现剖面浅部的P波速度变化与沉积盖层厚度和断裂分布有着较好的对应关系。利用跨断裂完成的浅层地震反射剖面，对区域内2条第四纪隐伏活动断裂进行高分辨率成像。结果表明，汤西断裂为东倾的正断层，控制汤阴地堑的西边界，活动年代为中更新世；汤东断裂为西倾的正断层，是汤阴地堑的主控边界断裂，活动年代为晚更新世。  相似文献   

细粒含量对冰碛土抗剪强度影响的实验研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

蒋德旺  崔鹏  王姣  李战鲁  殷延洲  雷鸣宇 《冰川冻土》2019,41(1):129-139

为研究细粒组颗粒在浸水/降雨条件下产生迁移对冰碛土抗剪强度的影响，从西藏林芝市帕隆藏布嘎隆寺沟流域内采取冰碛土样品，进行7种不同细粒（粒径小于2 mm）含量情况下的冰碛土比重和相对密度的测试，开展了不同围压下的大型饱和固结不排水三轴（CU）实验。结果表明：（1）细粒含量对干密度的影响较小，不同细粒含量的冰碛土孔隙比大致相同，细颗粒对孔隙具有改造作用，不同细粒含量会引起孔隙结构的差异，从而导致冰碛土的结构差异，最终导致抗剪强度的不同；（2）细颗粒迁移导致冰碛堤坡脚和内部一定深度细粒含量较高，达到一定的量值时，抗剪强度明显降低，冰碛堤容易发生剪切破坏；（3）细粒含量对抗剪强度参数的变化具有重要影响，从中还可以反映出冰碛土结构控制的变化：粗颗粒控制→粗细颗粒共同控制→细颗粒控制。研究结果对于评价冰碛堤的稳定性具有重要意义。  相似文献   

龙马溪页岩弹性各向异性与矿物分布之间的关系探讨   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

伍宇明  兰恒星  黄为清 《地球物理学报》2020,63(5):1856-1866

岩石弹性各向异性特征是普遍存在的,但导致岩石弹性各向异性的原因复杂且仍然存在一定争议.本研究以龙马溪页岩为例,试图建立页岩弹性各向异性和矿物分布之间关系.研究使用无损超声波探测获取岩石弹性各向异性参数,并使用背散射技术获取岩石矿物分布特征.研究通过引进变异系数来描述矿物或孔裂隙在不同方向的差异性,并通过2个正交方向的变异系数建立微观异质性指标,用于表征微观尺度上矿物或孔裂隙在不同方向的差异程度.微观背散射图像显示,龙马溪组页岩主要由石英和伊利石构成,且这两种矿物和孔裂隙在X和Y面上都有定向排列特征.相应地,它们的变异系数在X面和Y面上均表现出随角度增大而降低的特征;而在Z面,石英、伊利石和孔裂隙变异系数变化不明显,这与Z面上矿物和孔裂隙无明显方向性的特点一致.无损超声波探测结果显示,波速在X和Y面上随角度增加而减小,这与主要矿物和孔裂隙变异系数变化趋势相同;而在Z面,波速变化不大,与主要矿物和孔裂隙变异系数变化不明显的特征一致.以上观测结果说明,宏观波速与矿物的微观变异系数明显相关,暗示岩石弹性各向异性与矿物分布直接相关.  相似文献   

强震下混凝土剪力墙受弯模拟及测试实验研究          下载免费PDF全文

戴勤友  张正瑞 《地震工程学报》2020,42(2):337-344

为提高混凝土剪力墙受弯性能计算的准确度,开展强震下混凝土剪力墙受弯性能试验研究。选取1个混凝土剪力墙对比试件和3个测试试件作为研究对象,对试件施加垂直荷载和水平荷载,模拟强烈地震作用力。试验前期准备工作完成后,建立分离式有限元模型,通过计算混凝土在受压和受拉状态下的损伤弹塑性刚度,完成对有限元模型中混凝土塑性损伤分析,在此基础上,计算混凝土剪力墙受弯承载力。利用有限元模型对3个测试试件进行模拟试验,结果表明,强烈地震后3个试件的荷载-位移曲线均与实际位移值接近,且混凝土剪力墙受弯承载力试验结果与实际值的误差在2%以内,表明试验研究方法具有一定的可行性,数值模拟结果较为准确。  相似文献   

Multimodal water age distributions and the challenge of complex hydrological landscapes     

Nicolas B. Rodriguez  Paolo Benettin  Julian Klaus 《水文研究》2020,34(12):2707-2724

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