外部激励对类岩石材料阻尼比的影响

岩石阻尼比是衡量岩石因激励而振动时能量耗散能力的重要参数,受多种因素影响,并极为敏感。为了研究岩石阻尼比在不同激励方式及振动形式下的变化规律,利用类岩石材料(石膏)试样,在强迫非共振、强迫共振以及不同波动形式下的自由振动形式下,测得石膏试样在该状态下的阻尼比。测试应变幅值、振动频率、振动波形(P波和S波)对岩石阻尼比的影响。试验结果表明,石膏试样阻尼比随应变增大的过程中大致经历3个阶段:调整段、平稳段、稳定增长段。在平稳段,试样阻尼比随频率变化存在一峰值,即在某一频率下,石膏试样的阻尼比值最大;高于此频率时,石膏试样阻尼比随着频率的增大而减小;低于此频率时,石膏试样阻尼比随着频率的增加而增加;此外,石膏试样在P波激励下的阻尼比明显大于S波激励下的阻尼比。

复杂地质条件下坝区初始地应力场二次反演分析

为准确获得南水北调西线工程加塔坝区初始地应力分布规律,提出综合反映工程区复杂地质条件及地层剥蚀过程的地应力场二次反演方法。首先,主要考虑工程附近大区域内的地形地貌、断层褶皱及河谷的发育演化史等因素,建立坝区大尺度计算模型,采用遗传神经网络法及FLAC3D计算程序对坝区初始地应力场进行一次反演;然后,考虑坝区附近主要地质构造,建立小尺度精细模型,通过从一次反演中提取小范围模型边界上的应力值进行拟合,初步获得精细模型的非线性边界条件,并采用遗传神经网络法对边界参数进行优化,对初始地应力场进行二次反演。研究结果表明:一次反演计算获得的初始地应力场在局部构造附近与实测值相差较大;二次反演考虑局部地质构造的影响,同时结合一次反演的计算成果,各测点的应力计算值与实测值吻合更好,所提出的反演方法可为类似工程的研究提供借鉴。