大跨斜拉桥健康监测评估体系构建与应用

针对桥梁长期健康监测缺乏完善评估体系,以大跨斜拉桥为依托,利用包络控制理念,综合考虑荷载因素,进行有限元计算分析,构建在线、动态、实时的结构刚度、强度、索力健康监测评估体系,提出评估方法及决策工作。依据实桥监测信息验证,表明基于包络控制的桥梁健康监测评估体系具有一定的合理性与可行性。

基于动力特性的大跨度轨道斜拉桥静活载预拱度设置分析

针对大跨度轨道专用斜拉桥预拱度设置问题,兼顾结构功能及变形与乘坐舒适性,提出静活载预拱度系数取为-0.7。依据工程实例,进行桥梁自振特性及动力响应分析,得到基于动力响应的静活载预拱度设置方法。竣工荷载试验表明,静活载预拱度按静活载所产生挠度的0.7倍反向设置,桥梁结构满足要求。经数值模拟,轨道列车横向加速度小于0.6 m/s^2,竖向加速度小于1.0 m/s^2,总体舒适性及瞬时舒适性较高,验证了预拱度设置的合理性。

四川青川县乔庄镇城区活动断裂探测与评价

青川县乔庄镇主城区坐落于乔庄河Ⅰ级河流阶地面上,平武-青川断裂分为3支呈隐伏状穿过主城区,地表未见明显的断裂新活动形迹。2008年5月12日发生的汶川MS8.0级地震,对青川县乔庄镇造成了比较严重的破坏,出现了沿平武-青川主干断裂通过位置震害显著加重的条带状异常现象,但未见明显的地表破裂。本文在地面地质调查、浅层地球物理勘探和探槽开挖验证结果的基础上,对平武-青川断裂在乔庄镇主城区的通过位置进行了重新定位,定位结果与前人研究结果存在一定的差异。结合地表调查发现的零星地表破裂和探槽下部砂砾石层出现的小尺度变形及位错现象分析,乔庄镇条带状震害加重异常现象应是平武-青川断裂在汶川地震时发生的近地表错动所致。由此联系到汶川地震的余震条带与平武-青川断裂乔庄以东段基本重合的事实,平武-青川断裂的活动性应是下一步研究工作的方向。

考虑参数随机性的大跨度轨道交通斜拉桥线形预测分析

为提高对大跨度轨道交通斜拉桥线形变化的预测精度,考虑影响结构长期变形因素的随机性,将响应面法引入到大跨度轨道交通斜拉桥主梁的长期变形预测中。试验抽样采用均匀设计法,响应面模型采用偏最小二乘法进行拟合,将主跨跨中竖向变形表达成各随机变量的显示函数,同时选择R2检验进行响应面模型的精度检验。通过Monte Carlo法抽样得到某置信水平下的变形预测值。本文以蔡家嘉陵江大桥为例,按上述理论得到主跨跨中竖向变形在95%置信水平下的置信区间,与有限元计算结果和实测数据相比,该预测结果吻合较好且偏于安全。

乍得基岩注气井膨胀管悬挂二次完井技术

乍得油田潜山基岩油藏面临油井低压低产的问题,需要开展注气补充地层能量以提高油井产量,但裸眼开发井转投注气井后,出现上部层系出砂填埋储层的问题。为此,下入膨胀管悬挂器结合裸眼封隔器等组成的下部完井管柱,在乍得BX20井进行二次完井技术先导试验。现场试验结果表明:设计的二次完井管柱一次入井到位,整个作业周期为10 d,较传统二次完井平均施工作业周期减少7 d,节省修井作业费用超20万美元;该井完井后能够有效地封固和保护套管免受注气高压的破坏,有效解决裸眼注气井井筒完整性问题,试注气压力达到20 MPa,注气量达到2000 m^(3)/h。该完井工艺的成功实施解决了乍得油田注气井完井问题,对同类油田的开发具有先导示范作用。

四川西部理塘—巴塘地区的活动断裂与1989年巴塘6.7级震群发震构造研究

四川西部的理塘-巴塘地区以近SN向的断裂构造为主,并发育1组NNE和NW向的共轭剪切破裂带.文中在详细的TM卫片和航空照片判译的基础上,以活动构造地貌学为主线,重点解析了该地区断裂构造晚更新世-全新世以来活动的表现形式,确定近SN向的金沙江断裂带晚第四纪以来的近EW向的缩短速率为2 ～3mm/a,NNE向巴塘断裂的右旋水平滑动平均速率为1.3 ～2.7mm/a,NW向理塘断裂的左旋水平滑动平均速率为2.6 ～4.4mm/a.结合地球物理场、震源机制解、GPS测量等资料,分析了该地区现今地壳运动的总体态势及其所导致的块体运移规律,指出1989年巴塘6.7级震群的成因,是由于NNE向巴塘断裂和NW向理塘断裂共轭剪切所派生的近EW向正断层的张性破裂所致,揭示了一个挤压构造环境内正断层发震的典型震例.

四川岷江断裂带北段的新活动、岷山断块的隆起及其与地震活动的关系

岷山断块由岷江断裂和虎牙断裂自西向东的推覆逆掩运动所形成 ,处于我国南北地震带的中段。受区域NWW向主压应力场的控制 ,岷江断裂带第四纪以来表现为明显的推覆逆掩运动并具有一定的左旋走滑分量 ,岷山断块则处于强烈的隆起抬升状态。航片解译及野外地质考察结果表明 ,岷江断裂带由数条次级断裂呈羽列组合而成 ,其中尕米寺 -川盘右阶羽列区的羽列距达3km ,控制了低序次的地震破裂单元。第四纪地貌发育过程及断错地貌研究结果表明 ,岷江断裂晚第四纪以来的平均垂直滑动速率为 0 37～ 0 53mm/a ,水平位错量与垂直位错量大致相当 ;岷山断块第四纪以来的平均隆起速率为 1 5mm/a左右。地震活动特征表明 ,该地区 6级以上强震丛集于强烈活动的断块边界断裂上 ,中强地震及小震发生在新构造隆起区及近东西向断裂带上 ,与断裂的活动性质具有密切的成因联系。

四川汶川8.0级地震地表破裂与震害特点

2008年5月12日四川汶川8.0级地震发生在青藏高原东缘的龙门山构造带上。通过野外实地调查与测量发现,汶川8.0级地震的地表破裂发生在龙门山构造带中的北川—映秀断裂之映秀南西—平武南坝石坎子段,彭县—灌县断裂的都江堰向峨—安县桑枣段也同时发生了同震地表破裂。北川—映秀断裂上的地表破裂长约220 km,表现为逆冲–右旋走滑运动特征,最大同震位错在6 m左右,水平与垂直位错量大致相当,与先期的研究成果一致;彭县—灌县断裂上的同震地表破裂长约100 km,表现为右旋–逆冲运动特征,最大垂直位错在2 m左右,水平与垂直位错量之比为1∶1～1∶3。地震地表破裂的空间分布及同震位错特征表明,汶川8.0级地震系北川—映秀断裂的逆冲–右旋运动所导致,并同时牵动了彭县—灌县断裂发生同震地表破裂。地震灾害的特点主要表现为地震波导致的强地面运动破坏、地震地表破裂带直接撕裂、地震导致的次生地质灾害(如崩塌和滑坡等)摧毁或掩埋建(构)筑物和堰塞湖等。根据地震考察资料并参考InSAR和强震仪记录,勾绘的该次地震等震线长轴方向沿龙门山构造带呈N40°～50°E方向延伸,出现了3个XI度的破坏区,具单侧多点瞬间破裂的典型特征,导致了四川北部、甘肃和陕西南部地区灾害较正常地震衰减破坏的显著加重。

龙门山断裂带晚第四纪活动性分段的初步研究

NE向展布于松潘-甘孜造山带与扬子陆块之间的龙门山断裂带,是由后山断裂等4条主干断裂及其控制的冲断构造岩片组成的具前展式发育特点的推覆构造带。它形成于印支运动,此后多次活动,第四纪以来活动强烈,但不同地段活动程度具有明显的非均一性。根据地貌、地质构造、布格重力异常和地震活动等资料的综合分析研究认为:1)以位于虎牙—北川—安县一线的近SN向虎牙断裂和擂东断裂为界划分出断裂带西南段和东北段,其活动性迥然不同,西南段晚更新世以来活动强烈,中小地震频繁;东北段第四纪活动微弱,仅偶有小震分布。2)在青藏高原被挤压隆升和块体侧向滑移的作用下,川青地块向SEE滑动,使它东缘发育的岷山隆起与被其截切的龙门山断裂带西南段一起构成了川青地块东部的活动边界,而龙门山断裂带东北段则被遗弃。

青藏高原东缘活动构造

青藏高原东缘由岷山断块和龙门山构造带构成。以活动构造地貌学为主线,在解析该地区主干断裂晚第四纪以来活动的地质地貌表现的基础上,对一批断裂运动学和史前强震活动的定量数据进行分析研究,结果表明:在岷山断块中,虎牙断裂的平均左旋滑动速率为1.4 mm/a,垂直滑动速率为0.3 mm/a。岷江断裂的平均垂直滑动速率介于0.37 mm/a^0.53 mm/a之间,左旋位错量与垂直位错量大致相当;在龙门山构造带中,茂汶-汶川断裂、北川-映秀断裂和彭县-灌县断裂的平均垂直滑动速率均在1 mm/a左右,且几条主干断裂的右旋位错量与垂直位错量相当。结合震源机制解结果和GPS测量资料,建立晚新生代以来青藏高原东缘向南东方向逸出的构造变形模式。

鲜水河-安宁河断裂带磨西-冕宁段的滑动速率与强震位错

航片解译及野外地震地质考察结果表明 ,鲜水河 -安宁河断裂带磨西 -冕宁段存在明显的晚第四纪活动性 ,其以左旋走滑运动为主 ,并伴有显著的垂直滑动分量。晚第四纪以来的平均水平滑动速率在鲜水河断裂磨西以南段为 6 0～ 9 9mm a ,安宁河断裂冕宁以北段为 4 7～5 3mm a。同震位错及地震地表破裂研究表明 ,A .D .1786年康定 -泸定磨西 7 级地震的地表破裂可能南延至田湾以南 ;安宁河断裂冕宁以北段则具有蕴育 7 级左右地震的构造背景 ,最晚一次强震的地质记录极有可能是史料记载不全的A .D .132 7年一次 6级或 6级以上地震的证据。

四川大凉山断裂带的晚第四纪平均滑动速率

大凉山断裂带呈近南北向或北北西展布于安宁河、则木河断裂东侧的大凉山腹地 ,是一条连接鲜水河、小江断裂的贯通性全新世活动断裂 ,全长约 2 80km。航、卫片解译及野外实地考察结果表明 ,大凉山断裂带由海棠—越西、普雄河、布拖及交际河四条次级断裂呈羽列组合而成 ,晚第四纪以来的平均左旋滑动速率在3mm/a左右。

岷江断裂南段与1933年叠溪地震研究

1933年叠溪75级地震是发生在青藏高原东南缘的重大事件。对这次地震的等烈度线形态及与之相关的发震构造的认识有着明显的分歧。本文基于野外新发现的南北向活动断裂以及叠溪地震地面破裂的研究。

理塘断裂带沙湾段的晚第四纪活动性

理塘断裂带沙湾段展布于四川西南部的木里河流域,处于理塘断裂带的南东尾端,为左旋走滑运动性质。文章在航空照片判译的基础上,通过野外研究发现,该断裂段的断错地貌现象主要集中分布在绒龙沟-沙湾的木里河东岸坡麓地带,表现为断层陡坎、断塞塘、断错冲沟、河流阶地及洪积扇等。由5个地点的断裂位错值和位错开始的年代学(TL和14C)测试结果,估计的该断裂段晚更新世以来的平均水平滑动速率为2.1±0.3mm/a。在该断裂上开挖的3个探槽资料表明,该断裂段存在史前强震的地质记录,最晚一次强震的发生时间介于1310±90～950±30aB.P.之间,强震所导致的垂直位错量约0.5m,同震水平位错1.30～1.45m左右。根据同震位错量及断裂长度估计的地震震级为7.0级左右。

复合主拱圈加固石拱桥力学性态分析

从复合主拱圈加固石拱桥加固前后力学性态的角度,结合具体的实际加固工程,对加固前后主拱圈截面内力进行计算,阐述主拱圈截面强度和整体"强度-稳定"性提高率,验算新旧拱圈结合面抗剪承载力和新增结构对原结构的影响,提出一项基于承载力提高率的加固增强总体效果评价指标,以期对石拱桥加固设计方案比选、加固质量评定有一定的积极指导作用。

2011年4月10日四川炉霍Ms 5.3级地震强震记录与震害特点

四川数字强震台网中的9个台站获取了2011年4月10日四川炉霍Ms5.3级地震完整的三分向加速度记录,高频成分丰富,频谱主要成分集中在0.1～0.3s之间,最大加速度值为炉霍台EW向405.8cm/s2。震后的地震宏观考察结果表明,本次地震的极震区地震烈度达Ⅶ度,等震线沿鲜水河断裂呈NW-SE向的不规则椭圆形,NW部的面积明显大于SE部。综合分析认为,震区建筑物自振周期与本次地震加速度反应谱的高频成分高度吻合是震害偏重的主要原因,"崩科"藏式建筑抗震性能较差亦加重了震害。联系到本次地震P波向NW方向传播速度明显快于SE方向、等震线形态以及余震稀少等事实,推测这次地震系2010年4月14日青海玉树Ms7.1级地震的远程触发,导致鲜水河断裂上应力调整而产生弹性回跳的结果。

四川玉农希断裂的全新世活动与1975年康定六巴6.2级地震

玉农希断裂呈N2 0°～ 30°E方向展布于四川省西部高原 ,构成贡嘎山第四纪强烈隆起断块的西边界。在北西西 -近东西向的区域主压应力作用下 ,玉农希断裂第四纪以来主要表现为挤压逆冲性质。断错地貌研究结果表明 ,该断裂为一条全新世弱活动断裂 ,平均垂直滑动速率为 0 5～ 0 6mm /a左右。 1975年 1月 15日康定六巴 6 2级地震发生于该断裂上 ,宏观震中位置位于六巴乡溯布 -莫达村附近 ,极震区长轴方向与玉农希断裂走向一致 ,是该断裂最新活动的表现。

四川小金抚边河断裂的晚第四纪活动特征

１９８９ 年９ 月２２ 日小金６－６ 级地震和本次地震的前震（１９８９ 年３ 月１ 日的５－０ 级）及余震（１９９１ 年２ 月１８ 日的５－０ 级） 均发生于小金两河口—木城附近， 这３ 次地震的震中连线及其等烈度线长轴皆大致呈Ｎ３０°Ｗ 方向， 暗示着该区存在北西向的活动构造。本文在航空照片判译和野外实地调查的基础上， 初步查明了抚边河断裂的空间展布特征。通过断错地貌的研究， 结合热释光（ＴＬ） 测龄结果， 首次发现了抚边河断裂晚第四纪以来以左旋走滑运动为主， 并兼具一定倾滑分量的地质证据， 其平均水平滑动速率在１－３ ±０－１ｍｍ／ａ 左右。最后讨论了抚边河断裂的可能地震能力。

2011年四川炉霍M_S5.3地震加速度记录的时频分析与能量计算

2011年4月10日四川炉霍发生MS5.3地震。本文选取了此次地震中不同震中距的台站所获取的三分量加速度时程记录,针对目前EMD分解的HHT方法存在的模态混叠问题,采用了一种基于EEMD分解提取信号时频特性的方法,对加速度记录进行能量计算和时频分析发现,该方法不但有效抑制了以往EMD分解过程中所出现的模态混叠问题,而且还较好地提取到记录的时频特性和能量集中分布的时频段。并与Fourier变换、小波分析进行了对比研究证明了该方法在处理非平稳、非线性强震信号中的有效性和实用性,在强震数据处理领域有着较好的应用前景。

混凝土内锈蚀钢筋的漏磁信号分析

将漏磁检测技术应用于混凝土内部钢筋的锈蚀检测中,以磁偶极子模型为理论依据,在对锈蚀钢筋进行数值模拟的基础上,完成了对10个试件的加速锈蚀、磁信号采集及分析.提出了基于磁偶极子模型的钢筋锈蚀损伤漏磁场空间分布计算理论,计算了锈蚀钢筋的漏磁场的空间分布,分析得到沿试件纵向的磁感应强度B_x-x曲线图和磁感应强度梯度K_x-x曲线图.数值模拟和试验结果表明:根据磁感应强度B_x-x曲线的峰值可半定量评估钢筋的锈蚀程度,根据磁感应强度梯度K_x-x曲线的零点间距可定量判断钢筋的锈蚀区域,且箍筋及混凝土保护层厚度对于钢筋锈蚀损伤检测的影响较小,可以忽略不计.