使用PC-1500计算机的几点小经验

最近,国家地震局所属单位购进一些日本夏普公司生产的PC-1500袖珍微型计算机。这种计算机采用CMOS大规模集成电路,体积小,耗电少,和袖珍计算器差不多大小。它可以执行用BASIC语言编制的程序,能连接盒式音频录音机和一种微型打印/绘图仪,增加了绘图功能,可以用来进行比较复杂的地震定位、谱分析等程序计算,可以绘制各种前兆变化曲线等,很适合地震工作者使用。为了更好地使用PC-1500,对该机的一些特点及笔者在使用中的几点体会做简单介绍。     

单台迭代法测定近震时空参数

本文主要叙述了在袖珍计算机上,单台用迭代法测定近震时空参数的基本原理、算法流程图和PC—1500机计算程序。这种方法取代了以往单台通过查走时表计算近震参数的方法,既简便,精度又高,从而为单台测定近震时空参数提供了一条新的途径。     

具有已知深度点的条件下解二度单一密度界面反问题的方法

本文假定密度界面上有若干点的深度为已知,制订了一种迭代方法。它不要求事先经过区域异常和局部异常的划分,而直接利用布格异常求解。此方法假定了一个基准面,但解的结果不依赖于它。本文还探讨了一种加速收敛的方法,提供了用本迭代法计算的若干理论模型及实际例子。试验表明,本方法可在袖珍计算机上实现。     

PC-1500机在近震分析中的应用

目前的地震分析工作依赖于人工查找走时表,因此计算速度慢、效率低,尤其是测定震源深度的准确率低,进而影响到震中的测定精度。为了提高工作效率,快速而又准确地分析计算出地震的各种参数,笔者编制了利用PC—1500袖珍计算机来分析处理近震的程序。     

PC—1500的几种新用法

ＰＣ－１５００的几种新用法王长江，李文莲（中国河北省０７５０００张家口地震中心台）随着台式个人计算机的普及，袖珍计算机ＰＣ－１５００逐步被淘汰，但是此机作为单板机使用，做一些自动控制来取代人工操作是十分方便的。我们试着做了一些尝试，仅供同行参考。１作...     

基于电离层反射的袖珍云闪(CID)三维定位研究

袖珍云闪是一类区别于常规闪电放电过程的特殊放电现象,能够同时产生极强的高频和低频辐射信号,其低频辐射信号在电离层与地面之间反射后能够在电场变化波形上形成电离层反射脉冲对.电离层反射信号与原信号的时间差包含着放电三维位置和电离层高度的信息,而借助于多站闪电探测网络的同步观测就能够反演这些信息.基于这一规律,本文发展了一种对袖珍云闪实现三维定位的新方法.这种方法不仅能够对大范围内的袖珍云闪实现准确的三维定位,同时还能够反演电离层的高度,是一种潜在的研究电离层相关性质的有效手段.通过将定位结果与雷达回波比较,证明这种方法具有较高的精度.利用这种方法,计算了5489例正极性袖珍云闪和1400例负极性袖珍云闪的放电高度,发现正极性袖珍云闪主要集中在7~14 km,而负极性袖珍云闪达到了15~18 km.负极性袖珍云闪的放电高度总体上与对流层顶高度相当,其数量相比于正极性袖珍云闪明显偏少,因此很可能产生于较为罕见的极旺盛的雷暴过程中.     

地下结构强制反应位移法和反应加速度法的对比分析

首先基于地震作用下地下结构的变形受周围地基土变形控制这一相互作用特征,在反应位移法的基础上讨论两种简化分析方法:一种是将土层变形施加在模型边界模拟地震作用;另一种是将土层加速度施加到整个模型上模拟地震作用。这两种简化分析方法都避免了反应位移法中弹簧刚度的取值问题,提高了计算效率。其次分析不同地震动强度、不同侧边距的计算结果,并用动力时程分析的计算结果校核,分析两种简化计算方法的精度。结果表明:随着地震动强度的增加两种简化分析方法的计算结果都令人满意,使用强制反应位移法时建议侧边距取两倍结构宽度,使用反应加速度法时建议侧边距取三倍以上结构宽度。     

便携式常压空气脉冲电离室 α辐射仪的研制

本文介绍了一种新的、多用途便携式α辐射仪,其探测器是常压空气脉冲电离室,仪器既可作常规射气测量,又可开展累积法测氡(α杯法,α卡法等),还能在野外现场作活性炭α测量,并有效地解决了探测器上放射性污染的去污处理问题.探测器灵敏面积500 cm~2,灵敏度高.数据采集及处理系统由PC-1500袖珍计算机构成,功能强.     

淮河管桥的安全性与剩余寿命评估方法研究

本文在文献［１］的基础上，进一步运用现代断裂力学和结构系统可靠性分析原理，导出了一种处理多种交变应力引起结构系统疲劳失效的计算方法，提出了一种考虑构件腐蚀、在交变应力及地震力作用下结构系统安全寿命的评估方法，并开发出相应的计算机软件，对淮河跨越管桥结构系统进行评估，验证了该方法的有效性和可靠性。     

便携式常压空气脉冲电离室 α辐射仪的研制

本文介绍了一种新的、多用途便携式α辐射仪,其探测器是常压空气脉冲电离室,仪器既可作常规射气测量,又可开展累积法测氡（α杯法,α卡法等）,还能在野外现场作活性炭α测量,并有效地解决了探测器上放射性污染的去污处理问题.探测器灵敏面积500 cm²,灵敏度高.数据采集及处理系统由PC-1500袖珍计算机构成,功能强.     

用于重力测量自动地形改正的FORTRAN程序

布格异常地形改正的计算中,数字计算机的使用大大简化了计算过程而且减少了所需工时的80%. 本文提出的FORTRAN语言程序是为UNIVAC1100/90计算机(该程序适用于备有FORTRAN编辑语言的任何类型的计算机)编写的,它已被成功地用于墨西哥Jaliso州地热区的地球物理研究中,在那里使用了一个103X82km的矩阵.     

地球物理所计算机系统

随着计算技术的不断发展,地球物理研究工作在手段上,特别是在数据处理方法上日新月异,取得了大量突破性进展,当然计算技术在我所的应用是不可忽视的重要环节之一。以下简述所内计算机应用的发展过程、现状及今后设想。通用计算机的起步六十年代中期,为了地震分析及专项任务的需要,首先在地球听使用了国产 DJS-6即108(乙)晶体管计算机,并在所内外多次推广使用高级程序语言,由机器代码语言转变为高级语言跨越了一条计算机应用的鸿沟,使我所部分研究工作在七十年代初迅速转入了计算     

基于ETABS的钢筋混凝土框架与楼梯共同工作性能分析

本文利用大型结构分析软件ETABS设计了4种包含和不包含楼梯的钢筋混凝土框架计算模型,分别采用底部剪力法、反应谱法和时程分析法对各模型进行了弹性阶段地震反应特性对比计算分析.结果显示:楼梯参与结构整体计算后,结构出现抗侧刚度明显增加、结构扭转振动显著、梯间框架柱剪力突变等现象;建议结构设计时采用包含楼梯的层间结构计算模型(M-4),使用振型分解反应谱法进行结构抗震分析计算.     

复杂结构的弹性地震反应分析

目前使用的反应谱振型叠加法在分析复杂结构的地震反应时,可能引起较大的误差。本文提出了一种新的计算处理方法,不论对简单或复杂结构,只要任取两个不同的地震输入方向,仅增加少量的计算工作量,即可得到结构中任一点或截面上的最大应力或内力,且该方法可以很方便地加入到现有计算程序中。文中还提出了结构抗震主轴的概念,定义了结构整体设计合理系数以及结构能质比,为从宏观上比较同一结构在不同、方向以及不同结构之间的抗震性能提供了客观依据。     

基于微分求积原理的地震反应谱计算方法

将结构地震反应微分求积分析方法用于地震反应谱的计算,发展了一种具有较高精度和计算效率的计算地震反应谱的新方法。通过对3条不同卓越周期和频谱结构的地震地面加速度时程的反应谱的计算,阐释了该方法的可靠性和高效率,并分析了时步长度和节点数量等微分求积分析重要参数对计算结果的影响。研究表明,本文建立的基于状态分析的单自由度体系地震反应微分求积分析方法用于地震反应谱计算是可行的、合理的,对不同频谱结构的地震波都可以适用,且具有计算精度好、计算效率高、使用简便的特点,不失为一种计算地震反应谱的高效实用方法。     

组合基础隔震在建筑工程中的应用

隔震作为一种新的抗震技术,已广泛应用于新建和加固的建筑工程,同时,许多新型式的支座得到了开发和应用。组合基础隔震是一种新的隔震设计思想,能充分应用不同类型隔震支座的特性,有效降低上部结构地震反应。本文介绍了组合基础隔震在某一工程中的应用,工程中使用的支座包括普通橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座和弹性滑板支座三种类型,对全部使用支座进行了常规检测,结构计算采用等效线性法、能量包络法和时程反应分析等方法,计算结果表明:组合基础隔震能有效降低上部结构的反应,隔震层的变形控制在安全范围之内。     

三维结构中两点射线追踪的分步搜索法

在三维射线追踪中,一般都必须同时考虑引起壳幔结构非均匀性的介质及构造因素．本研究用类似于计算机辅助设计中图形产生的方法,生成三维结构模型．在Cerveny等三维复杂结构中全射线追踪算法的基础上,提出一种在三维横向非均匀结构中进行两点射线追踪的分步搜索法,并给出了数值计算实例．      

结构振动的模糊状态控制法

本文介绍了一种模糊状态控制法,将结构的状态（即反应）进行模糊化,按照某种经验法则对结构反应进行控制。使用这种方法使得振动控制计算简便、控制直接和控制效果显著。     

用MATLAB实现波动方程多核并行计算

波动方程数值模拟在油气勘探中发挥着重要作用,如何提高它的计算效率一直是人们研究的课题.目前多核计算机已非常普及,而现有程序基本都是采用MPI实现并行计算的.这种进程级粒度的并行计算方式在PC-Cluster之类的分布式计算机上效果很好,可是在单个节点上却受内存限制,往往只能使用少数几个甚至单个计算核心,多核处理器的效能难以得到有效发挥.本文基于MATLAB科学计算平台构建波动方程数值模拟算法,将占主要计算量的波场外推式计算分解为矩阵-向量乘法、向量对应元素相乘或相减运算,通过MEX文件机制,在MATLAB中引入了OpenMP多线程并行计算,解决了MPI进程级并行在内存使用受限的情况下,多核利用效率低的问题.在四核计算机上测试表明,右端项计算平均加速3.37倍,解对角线方程平均加速1.66倍,波场外推式的计算平均加速3.11倍,使正演计算的总体计算速度提高了近3倍,有效提高了计算效率.     

高层建筑弹塑性地震反应分析的状态递归法

本文将状态递归法与Ｎｅｗｍａｒｋ－β法和Ｗｉｌｓｏｎ－θ法结合用于高层建筑非线性地震反应分析，给出了时程分析的状态递归方程及求解方法。算例表明本文方法具有节省计算机内存、计算效率高、计算结果可靠等优点，是一种便于使用微型计算机解算高层建筑非线性地震反应分析的方法。