颗粒大小对颗粒材料力学行为影响初探

利用一种特殊颗粒材料-玻璃珠进行了一系列室内直剪试验,研究颗粒大小对颗粒材料力学行为的影响。试验一共考虑了3条近乎平行的级配曲线和4种颗粒摩擦情况：干燥状态、水浸润状态、水淹没状态和油浸润状态。试验结果表明,颗粒大小对颗粒材料的力学行为有显著影响,剪胀性随着粒径的增大而增强。为考虑颗粒大小对剪胀性的影响,提出了一种新的剪胀关系式。在该剪胀关系式中,剪胀系数为依赖于颗粒大小和颗粒摩擦等颗粒基本性质的变量。试验研究同时表明临界状态摩擦角随着颗粒大小的增加而增加。此外,从颗粒细观运动的角度提出了颗粒滑动的功能模型,推导出了功能方程,并以此揭示了颗粒大小对临界状态摩擦角影响的细观机制。     

基于改进BP网络算法的隧洞围岩分类

围岩分类对指导地下工程的设计和施工具有非常重要的意义.引入人工神经网络的方法, 进行隧洞围岩分类, 在传统BP算法的基础上, 通过改进学习算法、优化传递函数和网络结构进行神经网络方法优化.采用附加动量法和学习速率自适应调整的策略改进学习算法, 使得当误差大于上临界值时, 则降低学习率, 当误差小于下临界值时, 则适当提高学习率, 这样可加快网络的训练速度, 确保网络的稳定性; 通过引入调整学习率参数, 使得传递过程更加敏感, 加快了传递函数的收敛速度, 提高了训练函数的计算精度; 通过给定隐含层节点模型的取值范围, 对网络结构进行优化, 提高了泛化精度.将改进的BP网络模型应用于广东省东深供水改造工程的隧洞围岩分类中, 分类结果与根据《水工隧洞设计规范(SL279-2002) 》的分类结果完全一致, 表明该方法具有良好的工程实用性.      

沂沭断裂带小地震空间分布特征

本文分析了沂沭断裂带近十几年来小地震的空间分布特征。认为近期沂沭带上的小震受活动构造的控制,震中分布具有明显的分段差异性,且与1668年郯城——莒县8.5级地震有关;小地震深度分布具有南浅、北深、中部宽的特点;小震时空分布受邻区强震或中等地震的影响,表现为在邻区地震发生前后,沂沭带相应一侧的地震明显减少或消失,这可能是由于这些地震发生前后震中周围地区出现地震空区所致;带上小震活动的某些指标基本上属于正常范围。     

中国典型地区强震的地震学综合预测指标筛选及其在南南地区的检验

地震学定量综合预报方法（Seisemological Quantitative Integrated Prediciton Method，简称SQIP方法）是笔者等在“九五”攻关研究项目使用华北地区资料和震例自行研制的一种基于多项地震学参数的综合预测方法。本文依据该方法的指标筛选法及规则，对中国大陆西南，华北，新疆3个地区7级以上强震进行的研究，提取了相应的强震地震学综合预测指标，并由此给出适用于中国大陆典型地区的强地震SQIP预测方法。同时在西南地区进行了该方法的时空扫描检验。     

山东成武4.8级地震前异常地震图象

山东省成武4.8级地震前二年,在其一侧小地震形成椭圆形围空区,空区长半轴达120公里。同样主震前二年,在以震中为园心,200公里为半径的园面积内小地震分布基本均匀(地震空白区除外);而在主震爆发前半年,小震集中在未来主震位置附近及其外围局部地区,这可能是震前应力急剧集中、调整的短期震兆。相应地在围绕主震震中较大区域内出现约十个月的“缺震”异常,当异常趋近恢复时发震。     

红层软岩模型试验相似材料的配比试验研究

相似模型试验是研究红层软岩工程性质的重要手段之一,其试验结果的可靠性依赖于相似材料的正确选择与合理配比。针对红层软岩遇水极易软化的特性,在传统相似材料配比基础上添加生石灰,采用正交设计方法开展了相似材料配比试验,以骨料中铁粉与钡粉质量比例、铁粉与钡粉总质量中铁粉的质量比例、石膏质量、生石灰质量为4个因素,每个因素设置了5个取值水平,共制作25组、610个试样。每组试样均测试了其软化系数、密度、无侧限单轴抗压强度、抗拉强度及黏聚力与内摩擦角等物理力学参数,并研究了这些参数随上述4个因素取值水平的不同而变化的规律。最后,基于上述结果,配制了3种典型的软岩相似材料,并分别开展了真实软岩材料的饱水软化平行对比试验。研究结果表明：（1）根据配比方案所配相似材料物理力学参数可基本满足软岩相似模型试验的要求;（2）相似材料物理力学参数变化规律明显,便于通过调节其配比模拟不同软岩材料;（3）三组对比试验中相似材料饱水软化系数与真实软岩具有较高吻合度。     

水-应力作用下软岩破坏面倾角的概率分析

破坏面倾角,即破裂面与最大主应力夹角,是进行岩体工程加固设计的重要依据,也是工程安全预警的基础。岩体赋存于自然环境中,其破坏面倾角受应力、结构面和水等条件的影响,这样,使得水-应力作用下其破坏面的倾角本身带有一定的不确定性,特别是对于软弱岩体。通常用Mohr-coulomb强度准则得到的破坏面倾角为45°+φ/2,是一个定值;实际上岩石破坏面倾角非定值,而是存在一个范围。因而有必要研究在水-应力作用下岩石破坏面倾角问题。本文针对华南红层典型软岩-粉砂质泥岩在水-应力作用下的破坏问题,首先从概率分析角度,利用岩石微裂隙的破坏概率分布函数,得到软岩破坏面倾角表达式;并利用TAW-100水-应力耦合岩石细观力学伺服三轴试验系统开展软岩在水同时作为赋存环境和围压时的三轴压缩试验,得到其在0和1MPa围压时破坏面倾角范围为50.3°~80.2°;将该破坏面倾角和Mohr-Coulomb强度准则得到的破坏面倾角值与实验结果进行对比,发现本文所建立的破坏概率方法与实验结果更为接近,表明本文方法有较好的合理可靠性。     

地震学定量预报指标的一种提取方法——对比筛选法

鉴于目前地震学综合定量预报指标的缺乏和预报工作的急需,尝试使用“对比筛选法(简称CSM方法)”进行地震学定量预报指标的提取试验。较之以往作法的进展在于:1.同时使用“有震”和“无震”两类样本对比筛选;2.对不同地区的地震学参数进行了归一化处理。这样做的显著优点是:1.可以较有效地提取“有震异常”和“正常变化”指标;2.提取的异常和预报指标具有定量化和普适性特点。 试验研究使用大华北地震区资料,研究对象取中强地震。经内符和外推检验,证明该方法提取的异常和预报指标有效性和实用性较高。     

基于SVM的地震序列类型早期预测研究

在Matlab环境下,通过构造SVM,建立地震序列特征参数与序列类型之间的一种非线性映射关系对地震序列类型进行早期分类预测。依据我国1970年以来的MS≥5.0地震序列资料,使用SVM对震后1、2、3、5、7天5个时间尺度的地震序列类型进行早期预测,识别效果较好,处理速度快,具有较强的实用性。