霍州矿区区域地质构造应力-应变场解析

分析了生产矿井揭露的地质构造资料,研究了霍州矿区构造演化的三期区域应力—应变场。研究表明,不同时期构造应力场形成了目前霍州矿区的构造面貌,构造应力场演化的研究为进一步查清矿区中小型地质构造规律、对在复杂地质条件下的矿井生产和建设提供较准确的地质资料具有十分重要的指导意义。

超声二维应变检测冠状动脉粥样硬化性心脏病患者区域室壁收缩功能

目的探讨利用二维应变检测冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)患者区域室壁收缩功能价值。方法对42例冠心病患者按照冠状动脉(冠脉)供血区室壁计算如下参数:左室区域峰值应变(Ter-PSS),区域室壁收缩指数(Ter-WMSI),区域组织收缩峰值速度(Ter-TVI),计算无狭窄冠脉、轻-中度狭窄冠脉(狭窄率<75%)所供血室壁之间各参数变化,并计算各参数鉴别冠脉重度狭窄与轻-中度狭窄的敏感性、特异性、准确性。同时选取15例正常人做对照分析。结果 (1)重度狭窄供血区Ter-PSS与轻-中度狭窄Ter-PSS、无狭窄Ter-PSS差异均有统计学意义(均P<0.01)。重度狭窄供血区Ter-WMSI与轻-中度狭窄Ter-WMSI、无狭窄Ter-WMSI差异均有统计学意义(均P<0.01)。重度狭窄Ter-TVI与轻-中度狭窄Ter-TVI、无狭窄Ter-TVI间差异均无统计学意义(均P>0.05)。(2)诊断冠脉重度狭窄ROC曲线下面积(AUC):Ter-PSS、Ter-WMSI、Ter-TVI分别为0.794、0.752、0.533,Ter-PSS、Ter-WMSI取最佳界值点-12.5%、1.2时敏感性、特异性分别为73.8%、88.0%;67.2%、76.0%。结论冠心病组Ter-PSS、Ter-TVI均低于正常对照组,Ter-WMSI明显高于对照组,Ter-PSS、Ter-WMSI能较准确鉴别冠脉重度狭窄与轻-中度狭窄,且Ter-PSS敏感性、特异性均高于Ter-WMSI。

基于四分量钻孔应变资料的区域应变场特征分析

基于山西北部忻州地区5套四分量钻孔应变仪观测资料,计算小时值、1 d、5 d和30 d均值的应变参数,并利用维尼迪科夫调和分析法计算潮汐因子。结果显示,5个测点的最大主应变ε_(1)、最小主应变ε_(2)、面应变ε_(a)和剪切应变ε_(s)的变化率相对恒定,主方向φ大体不变,潮汐因子玫瑰图变化也较小,表明该区域应变场处于较为稳定的状态。本文研究结果与该区当前地震活动特征、震源机制及断层活动性基本一致。

裂缝对简支梁应变分布影响的研究

通过室内模型试验和数值模拟研究裂缝对简支梁应变分布的影响。研究结果表明:裂缝对应变的影响区域集中在裂缝附近的较小范围内,该区域的大小与梁体所受静力荷载的大小及裂缝在梁体上的位置无关,但随裂缝深度的增加而增大。

利用钻孔应变与GPS资料联合对忻州地区应变场特征的分析

基于忻定盆地内的四分量钻孔应变观测资料对应变参数进行计算,结果显示,5个测点的最大主应变、最小主应变、面应变和剪切应变的变化率均保持在相对稳定的水平,主方向也较为恒定,同时将计算结果与该区域GPS观测值解算的结果进行对比分析,表明该研究区的应变场处于较稳定的挤压状态。

超高性能混凝土构件直接拉伸试验研究

为了掌握用于既设混凝土楼板顶面的以修补及加固为主要目的而研发的超高性能混凝土(UHPC)构件的拉伸特性,采用直接拉伸方法对不同配比设计的UHPC构件进行试验研究。试验结果显示:混入硅灰石的常温养护的UHPC构件的开裂强度比没有混入硅灰石的高温蒸气养护的构件要高,砂浆基体的力学特性是支配性的,UHPC的裂纹产生强度在推测微结构的致密度相对较低的情况下,混入硅灰石后得到微观水平的增强。

小地震发生率和累计次数变化的理论解释及应用实例

对区域小地震发生率和累计次数的变化进行了理论解释,可以得到小地震的发生率和累计次数与区域应变能量积累速度呈正比,并且发生率取不同值及累计次数曲线斜率产生变化时,区域应变能量的积累状态不同。并针对祁连山-六盘山地震带的不同小区域计算了小地震的累计次数及发生率,表明在中强以上地震发生前,区域小地震累计次数曲线斜率及发生率均会发生变化,显示中强以上地震发生前,其区域应力状态会发生改变。

基于区域应变效应的冲击地压孕育及预警机制

冲击地压等动力灾害孕育、诱发过程有采场范围外更大规模工程岩体的参与,为探明此类灾害与区域应力场之间的相关性、冲击灾源体与周边区域应力环境之间的耦合致灾机制和定量关系,基于应力连续监测技术开展了冲击地压灾害的区域应变效应观测与特征分析。建立了针对冲击地压矿井区域应力监测的钻孔应变观测系统,实现了采场及冲击"相关区域"地层应力的动态监测;提出了钻孔应变数据特征分析参量"应变比速率"的概念,用于量化分析区域应力的演变趋势。研究表明,矿山开采中的冲击地压孕育、诱发过程伴随着区域应力场的调整,且钻孔应变实测数据验证了传统采动影响范围以外更大区域的应变效应;冲击地压发生前,相关区域的钻孔应变出现了"增高→极大值→降低→趋于稳定值"的"凸"型变化过程;应变比速率呈现出"0→正→0→负→0"变化过程,为分析冲击地压灾害孕育状态及预测预警提供了新的判断依据。

地震前后垂直形变场动态演化的量化指标

提出一种表达垂直形变场动态演化过程的量化指标———区域应变率、应变集中度。在此基础上 ,对南北地震带各水准监测区近 30年的垂直形变资料进行了实际计算 ,并结合具体震例进行了对比研究。结果表明 :量化指标在一定程度上能够反映地震前后形变场的动态演化过程和地壳运动状态 。

基于GNSS观测的阳江地区形变特征分析

地壳形变监测与分析是研究区域构造活动性的重要手段。利用阳江地区GNSS观测资料,系统分析了各GNSS站点速度场、站点间基线时间序列及区域应变率场的数据;根据获取的阳江地区现今地壳水平运动状态,综合研究了阳江地区地壳形变特征。结果表明:阳江地区各GNSS站点水平运动方向都为东南向,与华南块体运动方向一致;东北部站点运动速率大于西南部站点,显示北西向断层右旋剪切运动特征;不同方向GNSS基线都以缩短为主,量值较小,无明显突变,说明该区域目前处于应力积累状态;面应变总体不大,从东向西减小,剪切应变在西南部和东部地区较高,而其它地区较低,高值与低值的陡变带则可能是地震孕育区。

利用GPS资料研究天津地区近期运动特征

利用最新GPS连续站与流动站观测数据,得到天津地区的速度场及时间序列结果,结合区域应变时间序列,分析天津地区近期运动特征。结果表明:从速度场结果来看,天津地区2013—2017期的速度场较周围区域数值较小,水平运动较弱;从水平时间序列结果来看,天津地区的GPS测站以稳定的速度向东南运动,从垂直时间序列来看,北部以稳定的速率上升,南部以稳定的速率下降;从区域应变结果来看,整体以稳定的速率积累,没有明显的变化。

川滇块体东边界主要断裂带现今运动特征分析

基于2009年以来的GPS观测数据,利用块体模型和GPS剖面方法分别计算川滇块体东边界主要断裂带的滑动速度,并结合跨断裂带的区域应变时间序列分析断裂带现今的运动特征。结果表明:从速度场变化来看,2013—2015期的速度场在川滇块体东北部有东向增加的微弱变化;从滑动速率结果来看,鲜水河北段的左旋走滑运动有所增强,拉张运动有所增加;小江断裂带的左旋走滑运动普遍有微弱的增强;从去掉线性的区域应变时间序列结果来看,小江断裂带南段主张应变在2014年底出现了趋势性转折,值得进一步关注。

三峡地下厂房区地应力场反演分析

对传统的地应力反演分析方法进行了优缺点的总结。在此基础上,提出了基于区域构造应变的地应力回归分析方法,从理论上,避免了传统方法的缺点。利用传统边界应力回归分析方法和本文方法分别计算了三峡地下厂房区地应力,对比结果表明,本文计算方法所得结果整体精度高于传统方法;计算的稳定性和收敛速度也高于传统方法。建议在以后的地应力反演分析中可参考本文基于区域构造应变的地应力回归分析方法。

钢筋混凝土圆形截面非均匀配筋的图算法

圆形截面是工程中常使用的截面形式之一,但圆形截面的配筋计算较为困难,存在双重非线性(材料和截面宽度变化的非线性),《混凝土结构设计规范》给出了计算均匀配筋的超越方程组,且须迭代求解,无法手算。另外,一些圆形截面构件(如桥墩、桩基的预制桩和灌注桩等)的截面尺寸大,构件长,钢筋用量大,若采用均匀布置的配筋方式,中性轴附近的钢筋应力小,强度利用率低,经济性差。若采用非均匀配筋,在远离中性轴的外围区域布置受力钢筋,可大幅节省钢筋用量,且能充分利用钢筋及混凝土的强度。为此本文通过应变计算应力,再计算出内力的方法推导计算圆形截面配筋的公式,并将计算结果绘制成了能计算配筋的无量纲诺模图,由此可快速手算配筋,该图通用性强,可用于任意直径大小及C50以下的混凝土强度等级,是一能快速计算配筋的实用工具。

钢筋混凝土T形截面弯矩-曲率关系的逆解法

根据混凝土和钢筋的本构关系,推导得出了钢筋混凝土T形截面弯矩-曲率相关关系的计算公式,利用软件编写程序得到了相关关系曲线,在公式推导过程中无需进行迭代计算,只需对T形截面进行应变分析,就可得到对应的应变变化区域,随后以上部混凝土应变以及下部钢筋应变作为自变量,得到了各相关参数及其内力表达式,最终在轴力已知的情况下得到了弯矩-曲率曲线。该曲线能够直观地反映随着轴力的改变,弯矩-曲率曲线的变化趋势及其规律,通过由曲线得到的延性系数,可判断构件抗震性能的优劣性。

原位地震波速度与衰减的长期观测

以压电换能器作为超声波源,在日本三浦湾海岸一处洞室内,对12m距离范围内的原位压缩波速度与衰减进行了为期1年的连续观测。我们首次检测到波速与衰减的周期性变化,其变化幅度分别为0.3%和4%,这和全日与半日的月潮与日潮是一致的。这种周期性变化也和海潮负荷引起的原位区域应变变化相吻合;而应变变化本身可由观测场地100m以外的应变记录估算得到。每当区域应变相对最大(扩张)时,波速都会达到相对最小,而衰减变为相对最大。这意味着原位岩石中孔隙或裂纹的开合导致了这些周期性变化。波速变化显示出了明显的14天的周期性,与大潮和小潮的周期相一致,这是由于波速改变对潮汐应变改变的非线性响应而引起的,表现为波速改变依赖于潮汐膨胀离开其峰值的快慢。

HRB500钢筋混凝土矩形截面弹塑性承载力的图算法

《混凝土结构设计规范》计算钢筋混凝土矩形截面承载力和配筋过程复杂且计算式繁多,采用等效矩形应力图简化会带来一定的误差,针对这些问题基于矩形截面应变变化规律推导了一种实用的计算方法。摒弃了等效应力图换算,通过分析极限承载力状态的应变变化区域,严格按混凝土和钢筋的本构关系的完整曲线进行推导,直接由混凝土和钢筋的应变求应力和内力,进而获得了精确的计算公式和图表,为工程设计提供一种简便实用的手算工具。计算偏心受力构件,无需判断大小偏心,计算十分方便和快捷,可适用于HRB500对称配筋的任意截面尺寸和C50以下混凝土强度等级。

一种多准则的双峰识别算法在BOTDA上的应用

基于BOTDA技术进行光纤应变测试,当应变区域较小时会存在双峰现象,此时系统往往不能准确识别应变区域,导致系统的空间分辨率降低。基于BOTDA双峰现象,提出了一种多准则的双峰识别算法,能够有效识别次峰位置,定位小的应变区域,提高系统的空间分辨率。

黑龙江省德都地震发生前后依安102井水位异常及其分析

概述了依安102井水位、声响的映震异常特点,指出了异常水位、异常声响,并非人为因素造成,不受大气降水过程的干扰影响,提出了孕发地震的区域应力—应变异常场同映震水位、映震声响之间,存在着内在的密切联系,结论认为,依安102井的水位异常、声响异常,同孕发德都地震的应力—应变区域异常相呼应,依安102井所在地处于德都地震孕震应力场直接影响范围。

一新的混凝土配筋计算方法:无量纲图表法

该文介绍作者推导的一新的主要用于混凝土梁配筋计算的无量纲通用图表法,该图表法的"新"和"通用"分别在于推导时没有用传统的"等效矩形应力"换算以及一表可适用于不同钢筋级别和不同混凝土等级(C15―C50)的配筋计算。该法扩展了《混凝土结构设计规范》的混凝土应力-应变关系的运用范围,至今只用到了混凝土的极限应变。该法计算过程简便,求得配筋后,无须再验算受压区高度,同时还可用于弯压或弯拉构件的配筋计算。计算结果中除了含有计算钢筋面积所需的内力臂系数外,还有混凝土受压区边缘应变、受拉和受压钢筋应变、混凝土受压区高度等,结果直观和一目了然,并为混凝土构件的设计提供了一新的更为精确的设计方法。