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大尺度自成因机制与自成因地层学

地质学报 2024年第7期98卷 1977-2000页

作者：王俊辉 Tetsuji MUTO 鲜本忠油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 长崎大学环境科学部日本长崎852-8521

在海平面升降、构造活动、沉积物供给等外部驱动作用下,沉积地层的叠置受自成因和他成因两种机制的控制。近年的认识表明,自成因机制可发生在沉积过程的各个时空尺度。不同于小尺度自成因机制仅发生在沉积系统的局部,大尺度自成因机制... 详细信息

在海平面升降、构造活动、沉积物供给等外部驱动作用下,沉积地层的叠置受自成因和他成因两种机制的控制。近年的认识表明,自成因机制可发生在沉积过程的各个时空尺度。不同于小尺度自成因机制仅发生在沉积系统的局部,大尺度自成因机制可在盆地范围内系统性地控制地层的发育,能够修饰甚至改变他成因过程。要想准确地探究地层的叠置样式与外部驱动条件之间的关系,必须有效地鉴别大尺度自成因与他成因过程。基于对大尺度自成因过程的认识,逐渐建立与发展了自成因地层学。它提出的自成因与他成因观、平衡响应与非平衡响应观为解析地层叠置样式与外部驱动条件之间的关系提供了新的视角。自成因地层学一方面对外部驱动条件分为稳定的(速率等作用方式保持不变)与不稳定的(速率等作用方式发生改变),由前者形成的地层叠加样式(或过程)称为自成因的,后者形成的地层叠加样式(或过程)称为他成因的。另一方面也将地层叠置样式分为稳定的(加积速率与进积速率的比值R_(agg)/R_(pro)保持不变)与不稳定的(R_(agg)/R_(pro)发生改变)。若稳定的外部驱动条件形成稳定的地层叠加样式,称为平衡响应,是自成因过程;稳定的外部驱动条件形成不稳定的地层叠加样式称为自成因的非平衡响应。此外,不稳定的外部驱动条件也可能形成稳定的地层叠加样式,称为他成因的非平衡响应。自成因地层学认为,由于自成因非平衡响应机制的普遍存在,地层的叠加过程通常表现得不稳定。相比而言,稳定的地层叠加样式仅在特殊情况下才能发生。传统成因地层学应当重视大尺度的自成因机制。

关键词：自成因地层学自成因与他成因平衡响应与非平衡响应海岸线自动后退三角洲海侵与非三角洲海侵基准面

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考虑温度作用的岩石统计损伤本构模型及验证

中南大学学报（自然科学版） 2024年第3期55卷 1056-1067页

作者：魏超赵程赵春风松田浩森田千寻同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土与地下工程教育部重点实验室上海200092 长崎大学构造工学研究科日本长崎852-8521

为了预测和评估深部高温岩体的稳定性,运用理论推导的方法研究温度作用下(后)岩石的本构关系。首先,基于已有的岩石统计损伤本构模型,考虑温度对岩石损伤变量的影响,引入了损伤变量修正系数、损伤起裂应力和起裂应变等参数;其次,假设微... 详细信息

为了预测和评估深部高温岩体的稳定性,运用理论推导的方法研究温度作用下(后)岩石的本构关系。首先,基于已有的岩石统计损伤本构模型,考虑温度对岩石损伤变量的影响,引入了损伤变量修正系数、损伤起裂应力和起裂应变等参数;其次,假设微元体强度服从幂函数分布,并符合Hoek-Brown(H-B)强度准则,针对统计损伤本构模型无法反映峰前较强的微裂纹压密效应的弊端,引入了相应的模型修正系数;再次,建立了考虑温度作用的岩石统计损伤本构模型,并确定了模型参数的表达式;最后,对比不同温度作用下(后)的花岗岩在单轴和常规三轴压缩试验条件下所得的结果与文献中模型的计算结果,验证本文模型的准确性。研究结果表明:所提出的模型的计算结果与文献的试验结果在数值、分布规律和趋势上具有良好的一致性;对于全过程σ-ε曲线的各阶段,本文模型的计算效果较文献中本构模型计算效果更好,与试验曲线的贴合度更高,能够更好地反映高温作用下(后)岩石的损伤本构特征。该模型的参数具有常规性,适用于各类温-压组合作用工况下的岩石。

关键词：岩石力学幂函数温度 Hoek-Brown强度准则微裂纹压密效应本构模型

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不同倾角断层滑移失稳机制试验研究

采矿与安全工程学报 2024年第4期41卷 749-758页

作者：谭彦郭伟耀王浩谭云亮赵同彬张东晓方恒宇山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 长崎大学工学研究科日本长崎852-8521 山东能源集团有限公司山东济南250014

提出了断层摩擦滑移室内试验方法,研究了不同倾角断层摩擦滑移过程中应力、应变、声发射、温度场等演化规律,探讨了断层倾角影响下断层滑移失稳的能量机制。研究结果表明:随着断层倾角增加,断层面阻滑特性及摩擦破坏程度均减小;在断层... 详细信息

提出了断层摩擦滑移室内试验方法,研究了不同倾角断层摩擦滑移过程中应力、应变、声发射、温度场等演化规律,探讨了断层倾角影响下断层滑移失稳的能量机制。研究结果表明:随着断层倾角增加,断层面阻滑特性及摩擦破坏程度均减小;在断层滑移失稳之前,断层面不同位置应变均产生分化现象,其中垂直断层面应变产生分化现象早于平行断层面,但随着断层倾角增大,断层面不同位置应变在滑移失稳之前协同性增强。声发射信号强度随着断层倾角增大而减小,尤其在滑移失稳阶段声发射b值随着断层倾角增大而显著增加,大尺度微破裂减少;随着断层倾角增大,断层滑移过程中释放的热量及滑移失稳阶段温度增幅均显著减小。大倾角断层不利于积聚能量,但易发生滑移且多次释放能量,易诱发断层⁃煤体结构失稳型冲击地压,而小倾角断层利于积聚能量,单次失稳滑移释放能量更多,更易诱发断层强动载扰动型冲击地压。

关键词：冲击地压断层滑移声发射(AE) 温度场

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钢管混凝土KK型节点疲劳性能试验

交通运输工程学报 2024年第1期24卷 100-116页

作者：吴庆雄罗健平杨益伦陈康明缪承谕中村聖三福州大学土木工程学院福建福州350116 福州大学福建省土木工程多灾害防治重点实验室福建福州350116 福州大学福建省高校工程结构重点实验室福建福州350116 长崎大学工学部长崎长崎852-8521

为研究钢管混凝土KK(CFST-KK)型节点疲劳性能,开展了CFST-KK型节点模型疲劳试验,分析了CFST-KK型节点热点应力分布规律和疲劳性能演化过程;建立了CFST-KK型节点实体有限元模型,结合试验和有限元结果,分析了CFST-KK型节点与钢管混凝土K(C... 详细信息

为研究钢管混凝土KK(CFST-KK)型节点疲劳性能,开展了CFST-KK型节点模型疲劳试验,分析了CFST-KK型节点热点应力分布规律和疲劳性能演化过程;建立了CFST-KK型节点实体有限元模型,结合试验和有限元结果,分析了CFST-KK型节点与钢管混凝土K(CFST-K)型节点疲劳性能的差异性;研究了不同参数对KK型节点疲劳性能影响,探讨了适用于CFST-KK型节点疲劳寿命的评价方法。研究结果表明:采用二次外推方式计算的CFST-KK型节点,最大热点应力位于受拉支管相贯焊缝的主管侧冠点偏外鞍点15°处;计算CFST-KK型节点应力集中系数时,支管名义应力可仅考虑轴力和面内弯矩的影响而不考虑面外弯矩的影响,其应力集中系数为6.36,比CFST-K型节点大80.2%;CFST-KK型节点的疲劳裂纹萌生于最大热点应力处,在反复加载过程中裂纹沿焊趾根部向两侧与主管壁厚方向延伸,裂纹向外鞍点扩展的速度要略快于向内鞍点扩展的速度,停止反复加载后裂纹并未贯穿主管管壁;受支管面外弯矩与支管间空间效应的影响,CFST-KK型节点的抗疲劳性能与CFST-K型节点有明显差异;主管内填混凝土能提升CFST-KK型节点径向刚度,缓解应力集中情况;支管面外夹角增大会增大支管间空间效应的影响;考虑钢管内混凝土影响的CFST-K型节点的热力应力与疲劳寿命曲线在评价CFST-KK型节点疲劳寿命时具有良好的精度。

关键词：桥梁工程钢管混凝土KK型节点疲劳性能试验热点应力应力集中系数疲劳寿命

层间非均质含天然气水合物沉积物力学性质数值模拟研究

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山东科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期43卷 22-29页

作者：叶瑞杰蒋宇静张瑞琪公彬张博文山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 长崎大学研究生院工学研究科日本长崎852-8521

为探究含天然气水合物夹层的砂岩储层的力学性质及剪切破坏机理,采用离散元法制备含天然气水合物夹层的砂岩储层试样,进行了一系列双轴剪切试验。研究结果表明:当天然气水合物夹层的饱和度低于15%,且夹层厚度小于1/5时,砂岩储层整体强... 详细信息

为探究含天然气水合物夹层的砂岩储层的力学性质及剪切破坏机理,采用离散元法制备含天然气水合物夹层的砂岩储层试样,进行了一系列双轴剪切试验。研究结果表明:当天然气水合物夹层的饱和度低于15%,且夹层厚度小于1/5时,砂岩储层整体强度降低;当水合物夹层的饱和度超过35%,含水合物夹层厚度超过1/2时,水合物夹层才能增强整个试样的强度。含水合物夹层的失效形式与上覆层和下伏层的失效形式不同,含水合物夹层的破坏主要归因于水合物颗粒与周围颗粒的胶结作用的破坏。

关键词：天然气水合物含水合物夹层层间非均质数值模拟力学性质失效模式

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煤层厚度影响下大直径钻孔卸压释能机理

煤炭科学技术 2024年第6期52卷 40-50页

作者：张东晓王翔宇郭伟耀张悦颖赵同彬吴震方恒宇张骞山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 长崎大学工学研究科日本长崎852-8521 兖矿能源鄂尓多斯能化有限公司内蒙古鄂尔多斯017000 石家庄铁道大学大型结构健康诊断与控制研究所河北石家庄050043

煤层厚度变化是影响大直径钻孔卸压效果的重要因素之一。基于等效弹性模量原理建立了大直径钻孔卸压弹性力学模型,以某矿不同工作面为工程背景,研究了不同煤层厚度条件下大直径钻孔卸压煤体应力分布特征和能量释放规律,探讨了煤层厚度... 详细信息

煤层厚度变化是影响大直径钻孔卸压效果的重要因素之一。基于等效弹性模量原理建立了大直径钻孔卸压弹性力学模型,以某矿不同工作面为工程背景,研究了不同煤层厚度条件下大直径钻孔卸压煤体应力分布特征和能量释放规律,探讨了煤层厚度影响下大直径钻孔卸压释能机理。研究结果表明:当大直径钻孔卸压参数相同时,薄煤层中原岩应力、钻孔切向应力及其塑性区范围均大于厚煤层;大直径钻孔周边应力峰值随煤层厚度增加呈非线性减小趋势,当煤层厚度由1 m增加到9 m,应力峰值由23.2 MPa降低到20.2 MPa,降低12.9%;大直径钻孔卸压释能率随着煤层厚度增加呈减小趋势,当煤层厚度由1 m增加到9 m,大直径钻孔卸压释能率由68.7%降低到45.8%,即相同大直径钻孔卸压参数条件下薄煤层卸压效果更好;当大直径钻孔卸压参数相同时,钻孔切向应力随着煤层厚度增加而减小,导致煤体破碎区和塑性区范围以及存储弹性能释放量减小,即钻孔卸压释能率降低。某矿1208工作面和1203工作面煤层厚度分别为9.08、4.95 m,虽然两工作面采取了相同的大直径钻孔参数,但1208工作面巷道围岩变形破坏更为严重,对大直径卸压钻孔参数优化后,煤体平均钻屑量由2.48 kg/m下降到1.76 kg/m,表明随着煤层厚度增加,需采取减小钻孔间距、增大钻孔直径等措施来达到更好的卸压效果。

关键词：冲击地压大直径钻孔煤层厚度应力演化卸压释能

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战后日本的“昭和陆军”研究

日本侵华南京大屠杀研究 2024年第1期 20-30,140,141页

作者：祁建民日本长崎县立大学

“昭和陆军”是日本发动侵略战争的主要推手.战后日本无论是官方战史编纂还是旧军人总结,以及学术界研究,多将日本失败原因归结于“昭和陆军”,并围绕失败本质,从国家战略及军队体制、军队社会史和将校培养等方面进行诸多研究.从研究的... 详细信息

“昭和陆军”是日本发动侵略战争的主要推手.战后日本无论是官方战史编纂还是旧军人总结,以及学术界研究,多将日本失败原因归结于“昭和陆军”,并围绕失败本质,从国家战略及军队体制、军队社会史和将校培养等方面进行诸多研究.从研究的总趋势来看,由追究军部的战争失败责任,转向对于战前军队体制和军政关系的实证研究;由将“昭和陆军”视为一种异质的特殊存在,转变为从战前社会历史发展整体脉络中分析其出现的必然性;由对于军队组织体制的制度性研究,转为对于军人行为和思想意识的人性研究.不过这种研究的基本目的还是为日本方面总结经验教训.虽然有些学者已注意到日军对于亚洲国家的伤害问题,但总的来看,对于日军在亚洲太平洋战争中犯下的大量暴行与“昭和陆军”本质上的内在关系依然关注不够、研究未深.

关键词：日本昭和陆军军队体制军队社会史将校培养

锚固方式对岩石节理宏细观剪切特性的影响及其机制研究

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岩石力学与工程学报 2024年第6期43卷 1301-1315页

作者：蒋宇静张孙豪栾恒杰左海峰刘光饶李博李鑫鹏山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 长崎大学工学研究科日本长崎852-8521 内蒙古上海庙矿业有限责任公司院士专家工作站内蒙古鄂尔多斯016299 同济大学土木工程学院上海200092

随着岩体工程规模的不断扩大和赋存环境的日趋复杂,岩石节理剪切滑移引起锚杆破断的现象日益突出。认清锚固节理的剪切特性及其抗剪机制对于岩体工程稳定性控制设计至关重要。通过开展锚固节理剪切试验与数值模拟,系统研究全锚和端锚2... 详细信息

随着岩体工程规模的不断扩大和赋存环境的日趋复杂,岩石节理剪切滑移引起锚杆破断的现象日益突出。认清锚固节理的剪切特性及其抗剪机制对于岩体工程稳定性控制设计至关重要。通过开展锚固节理剪切试验与数值模拟,系统研究全锚和端锚2种方式对岩石节理宏细观剪切特性的影响及其机制。结果表明:全锚方式下锚固剂的存在会使锚杆迅速发挥其“销钉作用”,而端锚方式下在剪切位移超过钻孔与锚杆间的间隙后锚杆才开始发挥作用;在锚杆破断前,全锚方式相对于端锚方式的峰值剪切应力和破断剪切应力更大;相同剪切位移下相对于端锚,全锚条件下锚固节理的裂纹数量更多;全锚方式下裂纹集中在锚杆附近,尤其是锚杆与节理相交处,端锚方式下裂纹分布较为分散,在端头锚固处、锚杆与节理相交处以及垫片处均有分布;相同剪切位移条件下,全锚锚杆的剪切应力远大于端锚锚杆,但其轴向应力因受到锚固剂限制主要集中在节理面附近;端锚方式下锚杆轴向应力被充分调动,传递至垫片处后可有效增大节理的法向应力;端锚锚杆和全锚锚杆的变形范围均不断增大,但端锚锚杆的变形范围显著大于全锚锚杆。

关键词：岩石力学岩石节理锚固方式宏细观剪切特性数值模拟

日本何以战败——战后日本军史专家对陆军大学教育的反思

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抗日战争研究 2024年第1期 76-87页

作者：祁建民日本长崎县立大学国际社会学院国际社会学系

日本陆军大学采用德国教学方式并吸收其战争理论,以战术教育为中心,强调实地训练,倡导先制攻击、速战速决和研灭战。经历甲午战争和日俄战争后,日本陆军大学的教育中形成了精神主义和白刃战思想。二战结束后,日本军史专家在对战败原因... 详细信息

日本陆军大学采用德国教学方式并吸收其战争理论,以战术教育为中心,强调实地训练,倡导先制攻击、速战速决和研灭战。经历甲午战争和日俄战争后,日本陆军大学的教育中形成了精神主义和白刃战思想。二战结束后,日本军史专家在对战败原因和军事教育的关联进行总结时认为,陆军大学强调实用战术,轻视兵站与情报,缺乏对战略思维的教育,其培养的毕业生在指挥作战时无法达到歼灭战的目的;由于忽视对游击战的教学研究,其毕业生无法应对中国全民族抗战;对美军研究的缺失,导致陆海军协同作战与岛礁战不利。但是,这些反思和总结基本停留于战术层面,对侵华战争的非正义性、日军战争犯罪与陆军大学教育体制的关系等问题则有意回避。

关键词：日本侵华日本陆军大学日本战败原因军事教育战术