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地球磁屏蔽有裂缝导致宇宙射线直接冲进大气层,或与美洲寨卡病毒大流行有关
qujiangwen 2019-1-31 16:40
面对2015年美洲的寨卡病毒大流行,我们不仅会产生以下疑问:寨卡病毒为什么会在2015年出现?为什么会在巴西和墨西哥出现?哪些因素导致了寨卡病毒的出现?我们怎样才能够提前预测未来的新发病毒传染病?为了理解这些复杂的问题,我们将需要考虑在对新发病毒传染病感兴趣的生物医学科学家、包括经济学家和人类学家在内的社会科学家和对环境感兴趣的地球和天文科学家之间建立新的跨学科对话和合作。 由于目前的 纯医学和唯病毒研究无法彻底解决类似甲流等新发病毒性传染病的起源问题, 所以为了找到这些导致新发病毒传染病发生的奇怪的 “ 新常态 ” 或新的因素, 我们将需要抛弃我们的学术孤岛( academicsilos ),即学术上相互隔离,不进行合作和沟通)和舒适地带,与新领域的科学家们合作 ,以便提高今后传染病预防控制工作的预见性和主动性。 目前科学界都在努力寻找 2015 年寨卡病毒在南美洲大流行的原因。 世界宇宙射线数据中心监测结果显示,墨西哥地区宇宙射线水平在2015年的1月份突然大幅增加,从784995uGy大幅增加到1324700uGy,并且全年持续在1300000uGy以上,随后巴西在2015年和2016年出现寨卡病毒和黄热病病毒流行和变异。 我们的最新的研究打破了唯病毒论的传统医学观念,首次创新性的提出巴西地区急剧减弱的地磁场、突然增强的宇宙射线是导致寨卡病毒大流行的重要原因,并科学的解释了其中的原理。 Weakened magnetic field, cosmic rays and Zika virus outbreak (1).pdf 从 2014 年 6 月至 2015 年的地磁场强度变化来看,南大西洋磁场异常区磁场一直处于减弱的趋势,几乎覆盖了整个南美洲(图 2 和图 3 )。从 1999 年到 2016 年五月期间,北美洲高纬度地区磁场减弱了 3.5% ;而南大西洋磁场异常区稳定的向西移动,磁场强度减弱了 2% ,并且预测未来几千年的时间,地球磁极可能出现翻转。 欧洲空间局的卫星群收集到的数据显示,地球磁场目前正在不断削弱,尤其是西半球方向的磁场比科学家估计的要快 10 倍左右,这种变化可能意味着地球将出现磁极翻转,最新的测量已经证实磁北极目前正在向西伯利亚方向移动,科学家之前估计地球磁场在每个世纪将削弱 5% 左右,实际上目前地球磁场强度每 10 年就衰减 5% ,是过去估计速度的 10 倍。在 2014 年 1-6 月内,地球磁场的调查显示磁场西半球磁场正在减弱,从图 1 中可以看出,西半球大部分地区的磁场正在减弱,以蓝色标志,东半球的红色区域为磁场加强,尤其在印度洋的西南方向上,磁场加强现象比较明显,总体上看,西半球的磁场处于减弱的状态,并且地球磁场的总趋势是在变弱(图 1 )。 图 1 欧洲空间局蜂群卫星群提供的 2014 年 1-6 月地球磁场变化情况分布图 http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Swarm/Swarm_reveals_Earth_s_changing_magnetism 从 2014 年 1 月到 6 月间,欧洲航天局蜂群卫星群测量地球磁场的变化。这些变化以源自地核的磁场信号为基础。红色阴影表示磁场加强的地区,蓝色显示磁场变弱的地区。测量单位是毫微特斯拉。 、 图 2 2014 年 6 月地球表面主磁场的 “ 快照 ” http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Swarm/Swarm_reveals_Earth_s_changing_magnetism 由蜂群卫星群的数据制作而成。这些测量值主要来自地核 ( 约 95%) ,剩余测量值来自地幔、地壳、海洋、电离层和磁气圈等其他来源。红色阴影表示磁场加强的地区,蓝色显示磁场变弱的地区。测量单位是毫微特斯拉。 加利福尼亚高空气球平流层射线水平监测结果数据显示,从 2015 年 3 月到 2017 年 5 月,宇宙射线水平呈现系统性增加,大约增加了 13% 。在靠近巴西磁场异常区的墨西哥的宇宙射线监测结果显示,宇宙射线水平从 2015 年的 1 月份突然大幅增加,从 784995uGy 突然增加到 1324700uGy, 并且全年持续在 1300000uGy 以上(图 3 ), 并且在2015年的6月22日左右,宇宙射线急剧加强,也可能与这一地区地磁场撕裂有关(图4)。 墨西哥地区宇宙射线水平的突然增加可能与第 24 周太阳活动水平的减弱和巴西磁场异常区地磁场强度的剧烈降低有关。 图 3 2015 年寨卡病毒爆发与墨西哥宇宙射线突然增强之间的关联 注:横坐标为年份,纵坐标为宇宙射线强度(单位: uGy ) 图4 2015年的6月22日左右,宇宙射线急剧加强 磁场被认为是一个巨大气泡,保护人类免遭连续轰击地球的宇宙射线和带电粒子的伤害。地球磁场对地球有保护作用,它可以阻挡许多来自外太空有害的宇宙射线和带电粒子,像 X 光之类的辐射线,还有带正电的质子或带负电的电子。太阳风是太阳上层大气射出的带电粒子流。地球绕太阳旋转过程中,会穿过太阳风。太阳风与地球磁场相遇处会形成激波,被称为弓形激波。太阳风中的电子与弓形激波相遇时,会立即被加速,使电子流变得不稳定而发生崩解。崩解过程又导致电子失去高速,并将其动能转化为热能,整个过程仅 90 毫秒 , 这就是地磁场保护地球的机制 。如果没有地磁场,这些微粒就会不断穿越地球大气,使病原体发生变异或重组。南大西洋异常区上空的地球磁力保护变得薄弱之后,让更多的来自太空的辐射线得以穿透,到达大气层更低的地方,更接近地球表面,从而引发病毒发生变异或重组。目前太阳活动正处于太阳活动极小期和第 24 个太阳活动周期的下降期,伴随着南大西洋地磁场的急剧减弱,墨西哥地区的宇宙射线在 2015 年 1 月突然大幅增加,并且持续全年。蚊媒传染病是通过蚊虫叮咬传播给人类及动物宿主的一大类疾病。近年来,多种新发及再发病毒性蚊媒传染病,包括寨卡病毒和黄热病病毒等 , 对人类健康产生了严重威胁。寨卡病毒在进化过程中分为两个世系 : 一个是非洲世系,主要在非洲的丛林中循环传播;另一个是亚洲世系,主要在东南亚等地区流行。 2015 年起,由亚洲系寨卡病毒主导的寨卡疫情在南美洲暴发,并迅速扩散到 40 多个国家,引起胎儿小头畸形和格林巴氏综合症,造成上百万人感染。 2016 年世界卫生组织宣布,寨卡病毒的暴发流行已是全球紧急公共卫生事件。 ENSO (拉尼娜和厄尔尼诺)是热带地区年际变化的强信号,由于其会在全球引起严重的气候异常而广为关注。 2015/16 年厄尔尼诺事件持续了 13 个月,是一次极强的厄尔尼诺事件。中科院大气物理研究所 LASG 实验室的研究人员基于 1950 年到 2016 年的数据资料从太阳活动的角度进行了分析,发现太阳黑子数与厄尔尼诺 modoki 指数之间存在密切关系,两者具有共同的 11 年准周期特征。长时间历史资料显示,每一个太阳活动峰值年赤道东太平洋地区容易出现异常冷海温,而其后的 1-3 年内往往会发生一次厄尔尼诺 Modoki 事件。而 2014 年正好是第 14 个太阳周期活动达到峰值的年份,因此,太阳活动对 2015/16 年厄尔尼诺事件可能有不容忽视的影响。 Isaac 及其同事在 Lancet 杂志上发表论文认为适合白纹伊蚊和埃及伊蚊生长繁殖的厄尔尼诺气候条件,可能是寨卡病毒在南美洲迅速蔓延的原因。 2015 年厄尔尼诺现象导致了南半球南美洲东北部地区的特殊气候。根据美国国家海洋和大气管理局发布的数据,整个 2015 年下半年南美洲北部和东部的温度为 “ 史上最高 ” ,同时伴随着严重干旱。这些导致寨卡病毒迅速传播的极端条件,可能是气候变化的一种表现形式。研究者们将某个月出现极端气候条件的区域与下个月的寨卡病毒地理分布区对照时,看到区域产生了明显的重叠。温度可以影响成年媒介生物的生存、病毒复制和传染期。温度升高(在一个温度范围内)可以扩大媒介生物的地理分布范围,减少病原体的外潜伏期,提高母蚊叮咬率。尽管在伊蚊生命周期的水生阶段,降雨为其幼虫提供必要的生活环境,但干旱可以直接扩大媒介生物的栖身范围。在几个区域中(包括巴西东北部),埃及伊蚊栖身范围扩大的风险与地区持续干旱期间家庭储水量的增大具有相关性。因此,这一时期严重的厄尔尼诺事件造成的独特气候条件,是导致寨卡病毒在南美洲传播的促成因素。英国利物浦大学的研究人员利用流行病学模型也分析发现,厄尔尼诺为寨卡病毒的两种传播媒介 - 埃及伊蚊和白纹伊蚊 - 在南美大规模传播寨卡病毒创造了最有利的气候环境,导致伊蚊死亡率降低、叮咬频率提高等后果。他们建立的模型显示,正是与 2015/16 年厄尔尼诺事件相关的温度环境在寨卡疫情暴发的过程中发挥了关键作用 。另外,香港大学研究人员分析了 24 株寨卡病毒毒株,他们在 GenBank 中有完整基因组或完整的多蛋白序列,包括 1947 年至 2015 年期间在非洲、亚洲和太平洋地区从人、动物和蚊子上采集的毒株,并将寨卡样本与其它致病黄病毒的基因组序列进行比较,如 Spondweni 病毒、登革热病毒和日本脑炎病毒等,并构建了系统进化树和开展了蛋白家族的分析,发现除了非结构 2B ( NS2B )编码区域外,所有编码区域的进化树拓扑结构是相同的,而且此发现得到了分子重排分析和多序列比对的确认,结果表明 NS2B 与 Spondweni 病毒发生了遗传重组。 2017 年国际著名学术期刊《自然》发表了清华大学医学院和深圳市疾病预防控制中心关于《进化导致寨卡病毒在埃及伊蚊上感染力增强》的最新研究论文,研究者发现寨卡病毒的 NS1 蛋白具有辅助病毒感染蚊虫的功能。在传播过程中,亚洲系寨卡病毒非结构蛋白 NS1 上的一个氨基酸位点突变 (NS1 A188V) 导致 NS1 蛋白的分泌能力增强,使得病毒可以更高效地感染蚊虫、导致蚊虫病毒感染率大幅上升,这可能是造成寨卡病毒突然在南美洲大陆大范围流行的原因之一 , 这一研究为解释近年来寨卡病毒暴发流行提供了科学依据 。分子流行病学证据也表明,寨卡病毒很可能在 20 世纪也经历了多次重组 ,寨卡病毒是一种通过蚊虫进行传播的单链 RNA 病毒,蚊虫特别是埃及伊蚊在自然条件下能够感染不同种的寨卡病毒,这些病毒首先在蚊虫的肠道中繁殖,然后通过血液到达其它组织,最终在唾液腺中繁殖,病毒可以在蚊虫吸取一些像植物汁液或露水时通过唾液播散到食物表面。大幅增加的宇宙射线能够灭活被蚊虫播散到外界环境中的寨卡病毒,但是实际上这些被灭活的病毒是半传染性的,蚊虫可以在进食时混合感染不同的病毒并通过基因感染再复活以及交叉感染再复活机制形成一种新的重组的病毒。宇宙射线也可以直接导致寨卡病毒发生变异。变异的寨卡病毒、减弱的地磁场以及厄尔尼诺现象共同促进了寨卡病毒在南美洲地区的大规模流行。 科学家发现地球磁屏蔽有裂缝,宇宙射线直接冲进来,穿透大气 缩 由于地球周围存在一个巨大的磁场,它能保护我们免受严酷的太阳风和宇宙辐射,使得地球适宜生命的生存。 然而,最近科学家发现地球的磁屏蔽中出现裂缝,这使银河宇宙射线直接泄漏到地球大气中层,并在北半球造成巨大的地磁暴。 位于印度的GRAPES-3介子望远镜探测到宇宙射线水平的一个尖峰,这表明地球的磁屏蔽可能已被损坏。虽然这次射线爆发是记录于2015年6月、但直到最近才刚刚发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志上,这项研究首次揭示了高强度宇宙射线活动的程度。 在2015年6月22日的两个小时里,来自一团巨型快速移动等离子体的粒子穿透地球大气层。这些粒子是源自于太阳表面,它们以高达每小时250万公里的速度撞击我们地球的大气层。 这种高速撞击导致地球的磁层(又称磁气圈,这个区域包含地球磁场)从地球半径的11倍收缩至4倍。地球磁层中的带电粒子通常会偏转太阳风(带电粒子流),否则太阳风会把有害的紫外辐射带到地球表面。 在高空飞行的飞行员其癌症的发生率更高,而紫外辐射被认为是主要元凶(也是导致皮肤在阳光下晒黑的原因)。 太阳风也引发了严重的磁暴,造成无线电信号减弱,并在地球北部的许多国家引发了壮观的北极光。GRAPES-3介子望远镜的研究人员进行分析表明,在短时间内,地球的磁层开裂,使一些低能量的银河宇宙射线直接穿透大气层。 根据这项研究,宇宙射线的爆发表明“地球磁屏蔽的短暂弱化”。科学家表示,如果地球磁层出现大裂缝,那由此引发的超级磁暴可能会致使地球上的现代技术基础设施瘫痪。而这样的事件还有可能会再次发生,所以还需进一步的研究来更好地理解地球磁层。 http://k.sina.com.cn/article_6612156106_18a1d7eca00100bsf9.html 地磁场撕裂Transient Weakening of Earth’s Magnetic Shield Probed by a Cosm.pdf https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.117.171101 MEXICO_2015.pdf https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3901288/Is-Earth-s-protective-shield-cracking-Bursts-deadly-cosmic-rays-raises-fears-planet-s-magnetic-field-disappearing.html
个人分类: 突发公共卫生事件预警|4054 次阅读|0 个评论
关于混凝土-我的几点感悟(十)
热度 1 wenbaolian 2017-9-25 06:23
14 关于规范的理解与应用 写正文之前,我要感谢几位师长和朋友。 首先是廉慧珍老师和闻德荣老师两位前辈,第一节我提到过廉老师鼓励我把一些想法写出来,闻老先生还把系列文稿推荐杂志转发,这也使我有了不断写下去的勇气,首先感谢两位前辈。 我以前在建委下属咨询处的领导颜处对我讲:任何时候不要保守,不要自己限制自己,要勇于与大家分享你得收获,整理你思路的同时对自己也是提高,不要固守一点,要放开胸怀,他说这是他多年做咨询的感受。 在我写文稿期间,宋少民老师也专门发微信鼓励说:作为学者要有自己的独立见解和独立思考,每章节写一两个观点,这种形式很好。我是学习者,各位是学问者,都简称学者吧! 王栋民老师专门让他的博士生和研究生加我微信交流,以期共同提高!中国建材情报所的孙继承博士电话与我说:闻博士,咱出本书吧,主要以工程案例鉴定分析为主,把你的案例丰富在里面,肯定广受欢迎! 还要感谢旅日归国的美女博士王欣教授,王博士曾是我在咨询处的领导,现在在天津城建大学做专职教授,有次我与王博士闲聊,说起我这些年从南忽到北、从东悠到西,一路忽悠、鉴定混凝土质量缺陷的趣事,她建议我整理下写出来:与大家分享是件乐事,你会有成就感和意想不到的收获! 这不,意外收获来了!前几天开会,有人要加我微信,说总看我文章,网上看我要发言就专门过来参会,还特意从新加坡带了咖啡和巧克力,会场上见到了新加微友 ——宁建树老总,一见如故,令我尤其感动!还有韶关的黄总、山西宋总等等许许多多新老朋友,不一一列出,会议前总电话问:去吗?你要去我也去见个面,谢谢各位鼓励和支持! 闲言不赘,这次还是从一次质量缺陷分析鉴定说起。 某施工单位,做预制箱梁,不幸开裂,从箱梁中间开裂,其实这也是比较常见的质量问题。我遇到很多。关键是:当地从未干过大的工程,这几片梁 40米,还没有进行张拉,开裂了谁也不敢拍板用还是不用。 他们关心的问题是两个: 施工方和搅拌站关心的问题是:裂缝怎么产生的?搅拌站态度很明确,我们问题我们负责,是配比问题还是材料问题?找不出原因就无法避免。 业主方和地方质检站以及监理单位关心的问题是:这几片梁还能不能用! 我去了现场,因为这种问题必须要去现场,光看图片很容易走偏的。我详细了解了情况,勘察现场,得出初步结论: 第一,裂缝不是配比和原材原因,至少不是主因,养护占主要,然后告诉他们注意哪些,就不会再裂 第二,裂缝总归是不好的,但这种裂缝对承载没大影响,经过修补密封,赶紧张拉,可以继续使用,不张拉裂缝会不断延长至通透。 然后,我自以为完事大吉就走了,这种事我见的太多了! 而两周后,施工方给我电话,几片梁被废了,砸了,直接损失近八十万。当时老实说我很震惊,震惊之余还是震惊,八十万呀,就这么没了!败家呀!!!况且这是我出道以来第一次鉴定结论被否,至今也是唯一一次,有点懵圈的感觉 用赵本山小品的话来讲,我这资深大忽悠反被忽悠,脸面无光呀! 后来,我进一步了解到:业主和当地质监都没接触过大的工程,我走后心里还是不踏实,就又专门组织了专家组讨论,讨论的结果是:混凝土梁是预应力构件,属于 A类,A类结构是不能有裂缝的,既然有裂缝就不能使用。 老实说当时我有点气急败坏了 ,对他们讲:糊涂,这样的结论谁出的?你们也糊涂,竟然也信? 为此我有专门给他们又上了一课!普及下相关知识太重要了!!! 第一,先普及下,预应力怎么一回事! (注:公式复杂不再详述推导过程,有兴趣同志可在教科书上查阅) 在钢筋混凝土结构中,当混凝土承受的拉应力达到其抗拉极限强度 ftk,或混凝土拉应变达到其极限应变ε tu (约为 0.0001~0.00015,即100~150µεme)时,混凝土就要开裂。 由于粘着力的作用,钢筋与周围混凝土具有相同的变形。因而,混凝土即将开裂时,钢筋中的应力 ss =ε tu Es = (0.0001~0.00015) × 2.0 × 10 5 = 20-30MPa 事实上,钢筋的设计应力要远远大于此值:对于 R235,fsd=195MPa;对于HRB335,fsd=280MPa。即混凝土开裂时,钢筋只发挥了其设计强度的1/10左右。 在设计荷载作用下,钢筋的应力是按其设计强度 fsd取值,这意味着,在使用阶段,钢筋混凝土结构的受拉区总是要出现裂缝的。 随着冶金工业的发展,钢材的强度不断提高。目前,国产高强钢丝和钢绞线的抗拉强度标准值已达 1860MPa。 如果将这种高强钢材直接配置在混凝土中,按设计荷载作用下钢筋应力达到其抗拉强度标准值的 1/2就是930MPa,这时钢丝周围混凝土的拉应变为 et = 0.0048 这个应变相当于混凝土极限拉应变 (0.0001)的40多倍,这将引起混凝土的严重开裂,结构根本无法正常使用。即使提高混凝土的强度等级,其抗拉强度提高很小,仍解决不了抗裂问题。 所以说,在钢筋混凝土结构中,由于混凝土抗拉强度低,容易开裂,高强度钢筋和高标号混凝土根本无法充分发挥作用。 解决钢筋混凝土结构裂缝问题的积极措施是,设法预先在混凝土中造成一种预压应力,用以抵消外荷作用下所产生的拉应力,使混凝土的整个截面在外力作用下始终处于受压工作状态,这样也就不会出现拉应力,从而限制裂缝的出现。 这种预先加过应力的混凝土称为预应力混凝土。 2 预应力混凝土分类 在预应力混凝土结构设计中,通过设置适当的预加力和偏心距提供压应力。预加力的大小和偏心取决于设计期望达到的应力状态。 在预加力和外荷载共同作用下(桥规规定为短期效应组合),按照控制截面受拉区边缘出现的拉应力情况(如简支梁跨中截面下缘),分为: 1)全预应力混凝土结构(PC-Prestressed Concrete) 2)部分预应力混凝土结构(PPC-Partial Prestressed Concrete) ( 1)全预应力混凝土(PC) 在一切荷载组合情况下(短期效应组合),都必须保持全截面受压,不允许出现拉应力的预应力混凝土称为全预应力混凝土。 全预应力混凝土具有抗裂性好,刚度大,可节省普通钢筋等优点,但也发现存在一些严重的缺点: 1)反拱过大,并由于混凝土徐变的影响不断发展; 2)由于预加力过大,易于产生平行于预应力钢筋的纵向裂缝。 ( 2)部分预应力混凝土(PPC) 针对全预应力混凝土由于预加力过大所引起的问题,从 1960年开始,国际工程界就开始了适当减小预加力、降低预应力混凝土抗裂要求的讨论,逐步形成了部分预应力混凝土的概念。 所谓部分预应力混凝土,指在预加力和外荷载作用下(短期效应组合),允许出现拉应力或允许出现裂缝的预应力混凝土。 A类构件:在短期效应下,控制截面受拉边缘允许出现拉应力,但应控制拉应力不得超过允许值,即不允许开裂。 B类构件:在短期效应下,允许出现裂缝,但对最大裂缝宽度加以限制。 3 对于混凝土预制梁的设计要求 预应力结构有两类,先张和后张,现在一般都是后张法: 后张法得施工步骤如下: (a)浇筑梁身混凝土,并预埋套管,形成孔道; (b)穿进预应力钢筋,待混凝土结硬后,进行张拉; (c)锚固钢筋,传力于混凝土,压注水泥浆,填塞孔道。 4 预应力结构的受力图分析 钢束张拉锚固后,梁受到预加力的作用向上挠曲,梁脱离底模变为两端支承,梁的自重随即参加工作。即在预施应力阶段,梁将受到预加力和自重 MGk的共同作用,下面是其受力模式分析图。 可以看出,预应力梁张拉完以后,全断面是受压的,受压的混凝土是不可能产生裂缝的,除非压坏了。 正常工作阶段,也就是有了荷载以后,受力模式图如下,梁底出现了拉应力,但在允许范围内,不会开裂: 随着压力继续增大,超载了,或是量的承载力不足,则出现以下情形:底部开裂 这是不允许的。 从以上的分析可以看出,所谓 A类构件不允许出现裂缝,指的是梁底在运营阶段不允许,也就是对于成桥而言,不适于还在梁场的构件,因为这意味着承载力不够,就要出现安全事故了。 还在应用的《 公路桥涵养护规范 J T G - H 1 1 - 2 0 0 4 》规定的桥梁裂缝最大限值。 也可以看到,这裂缝要求是对桥梁养护的要求。 那么,对于预制场的梁怎么要求呢? 首先要明确的是,现场的梁在张拉前肯定不适于预应力规范。 发达国家经过几十年的发展,到了 20世纪80年代初,钢筋混凝土结构裂缝宽度限值的确定原则已达成共识:第一个原则是在使用荷载作用下,钢筋混凝土构件裂缝宽度不致引起钢筋的严重锈蚀,降低结构的耐久性;第二个原则是构件表面裂缝的宽度不应损害结构的外观,引起使用者的惊恐和不安。调查研究表明宽度为0.4~0.5mm的混凝土裂缝宽度是一般人可以接受的。 我国规范在 2000年以后对普通混凝土不同的规范要求如下:单位mm 规范 年平均相对湿度 TB1005-2010 JTG D62-2004 CCES 01-2004 GB/T50476-2008 GB50010-2010 JTJ275-2000 长期干燥 小于 60% 0.2 0.2 0.4 0.4 0.2 0.2 中等湿度 60 % ~ 90% 0.2 0.2 0.3 0.3 0.2 0.2 潮湿,极少干燥 90 % 以上,长期与水接触 0.2 0.2 0.3 0.3 0.2 0.2 永久潮湿 永久处于水下, 100% 0.2 0.2 0.3 0.3 0.2 0.3 干湿交替 与水并非长期接触 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.25 90年代后国外规范要求如下: 单位mm 规范 年平均相对湿度 ACI318-99 CEB-FIP(1990) BS8110-2:1985 NS3473.E ( 2004 ) EN 1992-1-1 : 2003(E) EN1992-2:2002 长期干燥 小于 60% 0.4 0.3 0.3 0.4 0.4 0.3 中等湿度 60 % ~ 90% 0.4 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 潮湿,极少干燥 90 % 以上,长期与水接触 0.4 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 永久潮湿 永久处于水下, 100% 0.4 0.3 0.3 0.4 0.4 0.3 干湿交替 与水并非长期接触 0.4 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 美国规范 ACI138规范自1999年版开始取消了以往室内、室外区别对待裂缝宽度允许值的做法,认为在一般的大气环境条件下,裂缝宽度控制并无特别意义,但也做了0.4的要求;欧盟规范EN1992-1.1认为“只要裂缝不削弱结构功能,可以不对其加以任何控制”,“对于干燥或永久潮湿环境,裂缝控制仅保证可接受的外观;若无外观条件,0.4mm的限值可以放宽”。 这里再明确下:所谓裂缝的要求,不是要不要废,而是要不要修!!! 对于我们前面提到的预应力梁而言,上部的裂缝是允许的,而且前面已经分析,加载预应力后,基本全断面受压,不再有裂缝。更何况,虽然产生裂缝,与受力方向是垂直的,并不影响结构的传力路径!已故陈蔚凡老先生曾做过一个实验:把混凝土试件劈裂后再放一起,做抗压实验,发现对抗压强度基本没明显影响,这也说明,在传力路径不变的情况下,裂缝并不明显降低承载力! 上部带裂缝的预应力梁肯定要尽量避免,但从承载角度,可以继续使用! 这个工程出现了很诡异的一幕:施工单位不懂规范、业主不懂规范、监理单位不懂规范、质监部门不懂规范、专家乱用规范,造成八十万白白损失! 一点感悟就是: 病害诊断就像中医出诊,不了解药效药理千万别乱下虎狼药,下了药即便不能起死回生也得人畜无害! 必须掌握相关规范要求和来龙去脉,不可望文生义! 裂缝应该最大限度采取措施避免,但切勿谈缝色变、见缝就废,分清原因,一废了之是不负责任的,社会资源巨大浪费,可惜呀!!! 以后翻看了我文章避免损失的,别忘了请我喝酒哟 (待续)
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井壁加固裂缝计算Wellbore strengthening论文
jjczhang 2016-9-24 04:03
近期发表了一篇Wellbore strengthening论文SPE 180296与同行分享:历时数年与StressCage发明人合作的另一重要成果。采用此技术,可以选择合适的泥浆粒径、密度用来增加钻孔的可钻性MW widows,使一些undrillable wells drillable。 原文 A Semi-Analytical Solution for Estimating the Fracture Width in WellboreStrengthening Applications, SPE- 180296 见附件: A Semi-Analytical Solution for Estimating the Fracture Width in Wellbore Strengt.pdf
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梅园小学地处中国最繁华的上海市陆家嘴地区但教学楼裂缝为危房
x1871sjy 2013-6-6 19:58
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日本富士山山体异变现300米长裂缝:海岛强震连续发生
热度 1 杨学祥 2013-4-10 11:33
日本富士山山体异变现300米长裂缝(图) 2013年04月10日10:47 中国新闻网 微博 我有话说( 8 人参与) 资料图:日本富士山。   中新网4月10日电据日本新闻网报道,日本富士山最近不断发现山体出现异变。一条长300米、宽约10米的裂缝让当地人感到不安。   日本国土交通省的调查显示,富士山最近出现了一些异变,其中包括河口湖的湖水减少,山体出现300米长的裂缝,一部分地区地下水大量涌喷。   日本国土交通省已经邀请一些地质和地震专家对富士山的这一些现象进行了调查,但是目前还不清楚这些异变发生的原因。   静冈大学地震研究中心称,富士山目前没有发现火山活动的症状,因此可以排除近期会发生火山爆发的可能。但是富士山发生的一些异变,可能与2011年东日本大地震发生后,富士山周边地区也发生了6级地震的影响有关。 (原标题:日本富士山不断发生异变出现300米长裂缝(图)) http://news.sina.com.cn/w/p/2013-04-10/104726784210.shtml 点评:阿拉斯加半岛在1957、1964、1965年发生3次8.5级以上地震,印尼苏门答腊岛在2004、2005、2007、2012年发生4次8.5级以上地震,进一步证实这一统计规律:海岛强震连续发生的判断。2011年3月11日日本9级地震发生后,日本东北和关东地区大地震概率大增是大势所趋。 全球 8.5 级以上大震的统计特征:在海岛连续发生 杨学祥,杨冬红 地震数据统计表明, 1889 年以来,全球大于等于 8.5 级的地震共 21 次,在 1889-1924 年发生 6 次(国外资料 1900-1924 年 2 次),在 1925-1945 年发生 1 次( 1 次),在 1946-1977 年发生 11 次( 7 次),在 1978-2003 年发生 0 次( 0 次),在 2004-2007 年已发生 5 次。规律表明,拉马德雷冷位相时期及其边界是全球强震的集中爆发时期。 2000 年进入了拉马德雷冷位相时期, 2000-2035 年是全球强震爆发时期。 1952 年、 1957 年(国外数据低于 9 级)、 1960 年、 1964 年 4 场特大地震就发生在 1947-1976 年拉马德雷冷位相时期前 17 年(见表 1 )。 2000 年进入拉马德雷冷位相, 2004 年 12 月 26 日 印尼地震海啸发生,特大强震可能发生在第六次最强和较强潮汐重复时期( 2006 年, 2010 年, 2014 年, 2018 年, 2022 年)。这一预测符合最强和较强潮汐四年变化规律。 1947-1976 年拉马德雷冷位相时期我国 7 级以上地震 50 次,平均每年 1.73 次, 1977-1999 年拉马德雷暖位相时期我国 7 级以上地震 12 次,平均每年 0.55 次(见第六章 6.3 节)。拉马德雷冷位相时期我国 7 级以上地震是拉马德雷暖位相的 3 倍以上。 2000-2035 年拉马德雷冷位相时期我国 7 级以上地震又进入新的活跃期, 2001 年昆仑山口 8 级地震和 2008 年四川汶川 8 级地震是两个明确的强震频发的信号。 表 1 全球 1890-2011 年 8.5 级以上地震表 序号 地震时间 地震地点 震级 1 1960-03-22 智利 9.5 2 1964-03-27 阿拉斯加威廉王子湾 9,2 3 2004-12-26 印尼苏门答腊 9.1 4 1952-11-04 俄罗斯堪察加半岛 9.0 5 2011-03-11 日本 8.9-9.0 6 1906-01-31 厄瓜多尔 8.8 7 2010-02-27 智利 8.8 8 1965-02-04 阿拉斯加 8.7 9 1950-08-15 中国西藏 8.6 10 1957-03-09 阿拉斯加 8.6 11 2005-03-28 印尼苏门答腊 8.6 12 1922-11-11 智利 8.5 13 1923-02-03 俄罗斯堪察加半岛 8.5 14 1938-02-01 印尼班大海 8.5 15 1963-10-13 俄罗斯库页岛 8.5 16 2007-09-12 印尼苏门答腊 8.5 http://en.wikipedia.org/wiki/Lists_of_earthquakes 除了 8.5 级以上地震集中在拉马德雷冷位相时期的统计特征外,另一个重要的统计特征更值得关注:海岛的 9 级地震发生后, 8.5 级以上地震连续发生,这对日本地震有参考意义。 2004 、 2005 、 2007 年的连续 4 年中,印尼苏门答腊岛发生了 3 次 8.5 级以上地震。日本的后续地震不得不防。 本文引用地址: http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-425007.html 后续地震: 17. 2010.02.27智利8.8级地震 18. 2011.03.11日本本州东海岸附近海域9.0级地震 19. 2012.04.11苏门答腊北部附近海域8.6级地震 阿拉斯加半岛在1957、1964、1965年发生3次8.5级以上地震,印尼苏门答腊岛在2004、2005、2007、2012年发生4次8.5级以上地震,进一步证实这一统计规律:海岛强震连续发生的判断。2011年3月11日日本9级地震发生后,日本东北和关东地区大地震概率大增是大势所趋。 本文引用地址: http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-645162.html
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地震资料检测裂缝---定性与定量
毛宁波 2011-7-29 16:58
Measuring Fractures – Quality and Quantity By BOB HARDAGE Click to Enlarge As has been emphasized in the three preceding articles of this series, when a shear (S) wave propagates through a rock unit that has aligned vertical fractures, it splits into two S waves – a fast-S (S1) mode and a slow-S (S2) mode. The S1 mode is polarized in the same direction as the fracture orientation; the S2 mode is polarized in a direction orthogonal to the fracture planes. This month we translate the principles established by laboratory experiments discussed in the preceding articles of this series into exploration practice. Figure 1 displays examples of S1 and S2 images along a profile that crosses an Austin Chalk play in central Texas. Click to Enlarge The Austin Chalk reflection in the S2 image occurs later in time than it does in the S1 image because of the velocity differences between the S1 and S2 modes that propagate through the overburden above the chalk. Subsurface control indicated fractures were present where the S2 chalk reflection dimmed but the S1 reflection did not. This difference in reflectivity strength of the S1 and S2 modes occurs because, as shown last month (June EXPLORER), when fracture density increases, the velocity of the slow-S mode becomes even slower. In this case, the S2 velocity in the high-fracture-density chalk zone reduces to almost equal the S-wave velocity of the chalk seal, which creates a small reflection coefficient at the chalk/seal boundary. When fracture density is small, S2 velocity in the chalk is significantly faster than the S-wave velocity in the sealing unit, and there are large reflection coefficients on both the S1 and S2 data profiles. Using this S-wave reflectivity behavior as a fracture-predicting tool, a horizontal well was sited to follow the track of a second S2 profile that exhibited similar dimming behavior for the Austin Chalk. The S2 seismic data and the drilling results are summarized on figure 2 . Data acquired in this exploration well confirmed fractures occurred across the two zones A and B where the S2 reflection dimmed and were essentially absent elsewhere. The seismic story summarized here is important whenever a rigorous fracture analysis has to be done across a prospect. If fractures are a critical component to the development of a reservoir, more and more evidence like that presented here is appearing that emphasizes the need to do prospect evaluation with elastic-wavefield seismic data that allow geology to be imaged with both P waves and S waves. The value of S-wave data is that the polarization direction of the S1 mode defines the azimuth of the dominant set of vertical fractures in a fracture population, and the reflection strength of the S2 mode, which is a qualitative indicator of S2 velocity, infers fracture density. The Earth fracture model assumed here is a rather simple one in which there is only one set of constant-azimuth vertical fractures. What do you do if there are two sets of fractures with the fracture sets oriented at different azimuths? That situation will be discussed in next month’s article. 转自AAPG 2011 july Explorer
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[转载]我国首口泥岩油井试油成功---辽河油田勘探新领域
毛宁波 2011-5-3 14:37
中国石油网消息 (记者王公民 通讯员东言)2011年4月24日,辽河油田公司在曙古165井2704米至2748.7米泥岩裂缝井段试油,获得自喷工业性油气流――油管畅放求产,日产油24立方米。这是我国第一口试油成功的泥岩油井。 这一成功,使曙古165井在泥岩裂缝获得较好自然产能,并成为辽河油田公司油气勘探的新领域。 3月5日完钻的曙古165井位于西部凹陷曙光低潜山曙111东块构造高部位,是辽河油田勘探开发研究院盆地所科研人员部署的一口预探井。科研人员通过分析 这一区块的生、储、盖层组合特征认为,曙古165圈闭位于陈家凹陷之中,油气资源较丰富,为油气成藏提供良好的资源条件。 曙古165井2010年12月5日开钻,2700米井段开始钻遇大套泥岩段,气测显示活跃。其中,在2706米至2720米和2724米至2760米井段 所钻遇泥岩达到“富含油”这一最高油气显示级别,钻井取芯证实泥岩裂缝含油。钻进至井深2729.74米井段时,循环后效气测全烃100%,点火成功,火 焰高度达到5米。 辽河油田公司勘探项目管理部及时组织相关单位研究措施,在既保护油气层又确保井控安全的前提下,合理调整钻井液密度。为更准确落实该套油气层,这个公司决 定把此套泥岩作为主要目的层,决定提前完钻。及时进行随钻分析工作的盆地所科研人员通过利用新采集三维地震资料对曙古165井揭示泥岩油气藏顶界构造追踪 解释,初步落实陈家凹陷地区有利泥岩油气藏勘探面积约50平方公里,预示泥岩裂缝油气藏具有良好勘探前景。目前,辽河油田正组织更为强大的技术力量,进一 步加大工作力度,以期收到更大成果。 http://www.cippe.net//news/29902.htm
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