基于极限分析上限法的地震作用下分层地基盾构隧道开挖面稳定性研究

目前针对盾构隧道开挖面稳定性的研究还较少考虑土体分层特性和地震作用的耦合影响,因此构建了一种在分层土体中考虑地震作用的开挖面三维对数螺旋破坏模型进行研究。首先,将地震引起的动态响应通过拟静力法简化为水平和竖直两个方向上的惯性力作用;其次,在均质土体中的三维对数螺旋破坏机制的基础上,将其改进为适用于分层土体的三维对数螺旋破坏机制;再次,根据上限定理,在虚功率方程中引入地震惯性力所做功率,得到考虑土体分层特性和地震作用条件下的盾构隧道开挖面支护力的上限解;最后,将上限理论解与三维数值模拟结果和既有模型试验结果进行对比,得到了较好的一致性。此外,针对水平地震加速度系数和地层厚度对关键物理特征进行了影响因素分析。结果表明,当比例系数ζ>0时,极限支护力随水平地震加速度系数的增大显著增大;当ζ<0时,极限支护力随水平地震加速度系数增大而增大的趋势减弱。当水平地震加速度系数kh=0时,即在无地震作用情况下,归一化极限支护力不随ζ的变化而变化;在上硬下软土层中,下部土层厚度比的增大会引起极限支护力的增大,在上软下硬土层中,下部土层厚度比的增大会引起极限支护力的减小。

地震作用下双层土质边坡稳定性上限分析

为探究地震作用对双层土质边坡稳定性的影响,基于极限分析上限理论,建立了地震作用下双层土质边坡旋转破坏机构。采用拟静力法简化地震荷载作用,推导了双层土质边坡安全系数表达式。分析土体黏聚力比、边坡坡角以及地震作用对双层土质边坡稳定性及其滑动面参数的影响。研究结果表明:在水平地震作用下,随着黏聚力比的增大,边坡安全系数呈非线性增大且潜在滑动面变浅;当水平地震作用增强时,边坡失稳破坏范围显著加大;随着竖向地震系数及黏聚力比的增大,边坡安全系数略微降低;水平地震作用增强时,竖向地震作用对边坡稳定性的影响逐渐增大,此时需要考虑竖向地震的影响。

基于多块体上限法的层状珊瑚砂地基承载力分析

为研究层状珊瑚砂地基承载能力,基于极限分析上限理论,构建了适用于层状砂土的多块体破坏机构,推导了外力功率与内能耗散率的计算公式.采用序列二次规划优化算法,建立了层状珊瑚砂地基极限承载力的上限分析方法.通过与现有研究成果的对比分析,验证了所建立方法的有效性,所构建的破坏机构突破了现有分层地基破坏机构下层必须为黏土的局限.结果表明,当破坏机构穿过不同层状地层时,基于层状地基模型与均质地基模型计算得到的地基承载力和临界破坏机构有显著不同,因此有必要考虑不同分层性质.相比于地基载荷试验,所提出的上限分析方法通过调整不同地层土体参数,能够快速得到地基承载力上限值,为珊瑚砂地基设计提供参考.

球形分层大地格林函数的理论推导和数值计算

目前球形分层大地格林函数在理论推导和数值计算方面还存在着较大的困难。首先,通过球形分层电磁理论推导无穷勒让德级数形式的格林函数,并提出勒让德级数权重函数的递推算法。在此基础上,提出求解球形分层格林函数的复镜像方法,将格林函数的无穷级数求和转化为复镜像位函数的叠加,并推导算法的误差上限计算公式,通过算例验证方法的准确性。针对地球尺度级别球形分层格林函数的数值奇异问题和极缓慢收敛特性,提出基于多精度算法的解决方案,进一步证明复镜像法在计算速度和精度上的优势。所提方法能够解决球形分层格林函数的理论和计算难题,为求解地球尺度级别球形分层格林函数提供有效解决方案。

粘性泥沙悬浮液中颗粒表面滑动层厚度的计算

根据胶体稳定性理论 ,分析粘性泥沙颗粒粘结的物理机制后指出 :应该用扩散双电层中 ζ电位相应的滑动面到颗粒表面间的水体 (滑动层 )表示束缚水层 .提出用 ζ电位测量和理论计算相结合确定滑动层厚度的方法 .针对粘性泥沙表面电势在一般情况下为负值 ,滑动面与颗粒表面距离很小 ,ζ电位绝对值相对较大的特点 ,推导改进了扩散双电层电势分布公式 ,配合滑动层厚度的计算 .以黄河花园口河滩泥沙为样品 ,在电解质(NaNO3 )不同浓度条件下测量粘性泥沙颗粒的 ζ电位 ,计算相应的滑动层厚度 ,检验本文建议的合理性和改进公式的实用性 .

松辽盆地肇州油田层控多边形断层发育特征及在油成藏中的作用

地震解释和沿层相干切片,结合储层沉积特征对松辽盆地三肇凹陷南部肇州油田层控多边形断层的发育特征进行研究。研究结果表明:该区层控断层定向排列,展布方位与斜坡走向平行,并向着斜坡上倾方向倾斜,其发育时期与青山口组末期—姚家组沉积早期的构造抬升事件相对应,地层翘倾引起的重力滑动作用被认为是驱使断层活动的成因。层控多边形断层的平面展布受砂体和构造断层的影响,集中分布在含砂地层厚度较薄的区域,并且多向着构造断裂下盘生长。在不同地质历史时期,多边形断裂的启闭性质不同,其在油成藏中的作用也不同。成藏期(明水组末期)区域应力场为北西向挤压,北西—北北西向沟通青一段源岩和葡萄花油层的活动断裂是垂向输导油的油源断裂,而此时东西展布的层控断裂受正向挤压,断面紧闭,对油成藏主要起遮挡作用。新生代以来至现今区域应力场转变为近东西向挤压,层控多边形断层展布方位与现今最大水平主应力方向一致,具有高渗透性,成为油在低渗透储层内侧向运移的高渗透通道,促进油藏连片分布。

基于分层包围盒的连续碰撞检测加速算法

提出一种针对复杂结构物体之间的连续碰撞检测的算法.该算法首先按照一定的规则建立起树形分层包围盒,在碰撞检测的时候,可利用上次的检测结果,起到了加速的作用.

国内低阻油层解释方法研究进展

在讨论低阻油层形成机理的前提下,针对众多的低阻油层测井解释理论和模型,简要介绍了近年来国内出现的几种解释方法。通过机理分析认为,由于三水导电模型考虑因素多,更符合低阻油层特点,适用范围广,可能成为低阻油层测井解释最有效的方法。

离子土壤固化剂加固红色粘土的比表面积研究

采用离子固化剂对武汉市区红色粘土进行加固,并取其土样对加固后土体的塑性指数、比表面积和粘土颗粒间结合水的变化进行了研究。试验结果表明:红色粘土在加入ISS后,其塑性指数都有不同程度的降低,其塑性指数最低可控制在29%左右。比表面积减少,降幅达13.47%。最后,从ISS影响粘土颗粒双电层结构的方面,对ISS加固土的机理进行了分析。

多层包扎容器筒体预应力分析计算方法

应用内筒收缩外层膨胀的过盈理论建立液压多层包扎筒体预应力分析计算的数学模型,提出了一种新的液压多层包扎筒体预应力分析计算方法,用于液压包扎工艺过程的优化和应力预测。经实例分析计算,并将计算结果与生产制造容器的水压试验结果对比,筒体整体应力和变形均达到HG3129-1998标准和ASME压力容器建造规则(ULW-77,ULW-78)的生产制造要求。

基于分层分枝定界算法的机组组合

针对常规机组组合算法计算量大、计算精度不高的问题,提出了一种分层分枝定界算法。该算法采用分层求解策略,对传统机组组合模型进行线性化处理,进而基于线性规划算法求解松弛整数变量的线性化机组组合模型,通过取整策略形成初始分枝,作为分枝定界算法的上层;采用经典广度优先搜索算法的节点搜索策略,以及考虑负荷备用和机组启停时间约束并结合最大、最小边界的分枝策略,不断进行分枝、定界和剪枝获得下层问题的最优解。不同测试算例分析表明,所提出的分层分枝定界算法快速、稳定,能够考虑机组爬坡约束,可以在保证合理计算时间内有效提高求解精度。

川中深层—超深层多次波识别和压制技术——以高石梯—磨溪连片三维区为例

川中地区前震旦系勘探程度不高,远远满足不了深层地质研究的需求。现今主要依据地震资料研究前震旦系,但由于地层年代久、地层压力大、波阻抗差异小,导致地震波能量衰减大、有效信号能量弱,中、浅层存在的强反射界面容易掩盖深层有效的弱反射能量,大大降低了深层地震资料的信噪比,影响地震成像的真实性和可靠性,从而造成构造或地层假象,误导地质解释。为此,在详细分析川中深层地震资料特点的基础上,分析了深层的地震反射特征,认为深层寒武系和震旦系地震资料存在强多次波,超深层前震旦系的连续层状反射结构主要源于中、浅层强反射层产生的多次波,致使深层和超深层信噪比很低。基于多次波的认识和压制难点,确定了叠前和叠后联合、组合压制多次波的思路,应用层控速度分析、高分辨率抛物线Radon变换、优势炮检距叠加和叠后F-X域滤波压制残余多次波等关键技术压制多次波。高石梯—磨溪三维地震资料处理结果表明,提高了深层地震数据和测井合成记录相关性,超深层低角度席状多次波强反射能量得到有效压制,地层结构特征更为清楚,地震成像质量显著改善。

基于平滑有界层的故障检测及抗差自适应滤波算法

针对GNSS信号易受到干扰,卡尔曼滤波器性能降低、平滑变结构滤波算法在组合导航中应用受到原理限制的问题,提出了一种基于平滑有界层的故障检测及抗差自适应滤波算法。在对平滑变结构滤波算法研究分析的基础上,设计基于平滑有界层的量测信息质量评估指标,结合抗差估计思想构建等价权矩阵,在量测信息故障情况下,对组合导航系统进行重构和自适应调整,提高状态估计的精度和鲁棒性。仿真及实验验证结果表明:在GNSS各类典型故障下,所提故障检测算法均能够有效检测并快速响应,抗差自适应滤波算法在估计精度以及平稳性方面均优于基于残差卡方检测的自适应滤波算法,提高了SINS/GNSS组合导航系统的鲁棒性。在车载实验中,与基于残差卡方检测的自适应滤波算法相比,所提算法的定位精度提升约29%。

王集油田相对低电阻率油层成因及识别

泌阳凹陷王集油田核桃园组三段的油水分布受构造、断层、沉积微相、地层水共同控制,正常电阻率油层与低电阻率油层、高电阻率水层共存,且测井曲线特征相似,影响正确判断含油性。岩矿分析、地层水分析以及测井资料综合研究表明,储集层岩石颗粒间普遍富集与充填有黏土矿物,以高龄石(局部地区高达66.2％)、蒙脱石为主,微孔隙发育,使束缚水饱和度增高,油层束缚水矿化度高,导电性增强,这是油层显示相对低电阻率的主要原因。利用多参数判别分析法、纵波等效弹性模量差比值法等方法,可有效地识别相对低电阻率油层。

姬塬地区延长组低阻油层成因分析及识别方法

低阻油层在姬塬地区分布比较广泛,由于电阻率低,给测井解释带来一定的困难。从低阻油层的"四性"出发,分析了低阻油层的基本成因,并运用可动水分析法、交汇法、纵向饱和度对比法、径向饱和度比值法对低阻油层的识别进行了浅析,确立了研究区油水层识别的下限标准,通过生产实践,解释符合率达到了82.16%。

考虑填料与土地基差异性的填方边坡稳定性上限分析

考虑到填方边坡中填方部分填料与地基土体力学特性存在差异性,表现出明显的"两层土结构"特征,基于上限法推导适用于填方边坡稳定性计算式,并通过与已有的研究成果进行对比分析。同时,分析土体黏聚力比、内摩擦角以及边坡坡度对填方边坡稳定性及其滑动面参数的影响。研究结果表明:本文计算式所得稳定性系数Ncr更小,验证了所推导的即计算式的可靠性;随着黏聚力比增大,滑动面出口角度β′、临界高度Hcr与比黏聚力比为1时的临界高度Hcr0之比(即Hcr/Hcr0)均呈非线性增大,β′最后稳定在边坡坡度;内摩擦角、边坡坡角对Hcr/Hcr0的影响与黏聚力比有关,即地基土与填方填料的差异性明显影响填方边坡稳定性及其滑动面形状;地基土强度提高可使地基所需加固深度降低。研究成果可为填方边坡填料选取、地基加固设计提供参考。

物体边界层域内位移及应力的边界元法新公式

1.前言当分析塑性加工工具表层剥落破坏原因和求解断裂力学强度因子或其他工程问题时,仅计算物体表面应力是不够的,还需要计算边界层域内的位移及应力场。用边界元法计算上述工程问题时,当域内点和边界积分点距离足够小时。

祁连山区黑河上游多年冻土分布考察

高山多年冻土的分布及土壤季节冻融过程对地表水文过程、生态系统、碳循环及寒区工程建设等都有很大的影响.黑河上游地处祁连山中东部,属于高原亚寒带半干旱气候,研究黑河流域多年冻土分布对于系统理解该区域的生态-水文过程、气候与环境变化以及水资源评价、工程建设等非常重要.2011年6—8月对黑河干流源头西支开展了多年冻土调查,沿二尕公路(S204)在热水大坂垭口至石棉矿岔口之间区域,完成测温孔7眼,并布设测温管进行地温监测.根据勘察、钻探及测温资料,确定了黑河源头地区山地多年冻土下界为海拔3 650～3 700m之间.受高度地带性的控制,随着海拔的降低,活动层厚度由在海拔4 132m时的1.6m增加至在多年冻土下界处的约4.0m,多年冻土年平均地温也相应的由-1.7℃增加到0.0℃左右,而多年冻土厚度由100m以上减小到多年冻土下界处的0.0m.同时,坡度和坡向、岩性、含水(冰)量、地下水、河水等局地因素对多年冻土温度和厚度也有重要的作用.

双层地基极限承载力的极限分析上限法

极限分析方法已广泛应用于岩土工程稳定性分析中,目前已有很多学者探讨了极限分析上限方法计算均质土地基极限承载力问题,事实证明该方法是卓有成效的。而实际中常遇到的是层状地基,特别是持力层范围内主要有两层土的情况,对于双层地基极限承载力的计算,目前的研究还相当不成熟。将一种新的多块体离散模式的上限方法应用于双层地基极限承载力的计算,详细探讨了该多块体离散模式应用时相容速度场的确定方法。并应用该方法对一些双层地基土极限承载力问题进行了计算,将计算结果与已有计算方法做了对比,通过对比可以验证该方法是正确和有效的。

活性污泥中微生物胞外聚合物(EPS)影响膜污染机理研究

为了深入解析胞外聚合物(EPS)对膜污染影响,采用8种具有较好代表性的活性污泥在恒压(△H=78cm)重力自流连续出水方式下进行4h短期膜过滤实验。研究结果表明,随着溶解性EPS浓度的增加,膜污染阻力随之增大(rp=0.847),LB-EPS与膜污染阻力呈现强正向相关(rp=0.753),蛋白质类LB是影响MBR膜污染的主要物质;Zeta电位、污泥黏度μ、SVI与膜污染阻力呈现良好的相关性,LB-EPS是引起污泥混合液中Zeta电位、污泥黏度μ和SVI变化的主要原因。通过滤膜污染过程分析,滤饼层的形成是控制膜污染的决定性阶段,并且随着膜面EPS量的积累,滤饼层阻力逐渐增大,进一步分析得出污泥混合液中LB-EPS、溶解性EPS影响着膜面EPS量;膜面污染物红外谱图分析验证了EPS是膜表面主要污染物。