利用三分量地震计检测自然载荷下桥梁结构响应特征

基于环境激励信号的桥梁结构响应在线检测系统,利用高灵敏度三分量宽频带地震计,连续监测北京市四座典型在役桥梁在自然荷载作用下的微弱振动信号,分别利用峰值法和互相关函数法获得了在役桥梁结构不同方向上的频谱特征及其结构响应特征。结果表明:(1)三分量地震计能够准确可靠地连续记录宽频带范围内的环境激励的微弱振动信号,非常适用于构建新型的桥梁结构响应检测系统;(2)峰值法和互相关函数法都能够可靠地识别多阶桥梁模态频率,互相关函数法的识别结果更为稳定;(3)桥梁的模态频率受桥梁结构、材料、环境温度等多种因素影响,桥梁不同方向的固有振动频率不同,不同类型的桥梁的结构响应也存在显著差异。该桥梁结构响应检测技术为在役桥梁实时健康诊断打下了基础。     

尾波干涉原理及其应用研究进展综述

本文首先简述了尾波干涉方法的基本原理, 随后介绍了尾波干涉方法在研究震源位置变化和监测散射体运移状态的相关应用与进展, 最后探讨了利用重复地震、 人工主动源和噪声互相关函数监测地下介质波速变化的尾波干涉方法的优缺点及发展方向. 尾波干涉方法基于尾波的多次散射特性, 能够提取震源位置与介质的细微变化, 其中介质的动态变化可为地震(火山)的孕育、 形成及发展提供研究思路与指导意义.      

基于尾波干涉的储层时移特性监测方法研究（英文）

尾波是持续时间比主要波型长得多的多重散射波,它包含了直达波之外的部分有用信号。在油气田的开采过程中,由储层物性参数的微小变化而导致的储层速度的微小变化对初至的影响很小,无法通过初至变化直接观测,但是因为尾波为多重散射波,故储层速度的微小变化会在尾波的传播过程中被放大,因此利用尾波可以观测到这种变化。本文通过实验与数值模拟研究了尾波干涉方法在储层微小时移差异监测方面的有效性。合成地震数据是基于部分MarmousiⅡ模型采用有限差分波动方程正演方法计算获得,为了模拟时移地震中的储层波速变化,在模型中选取波速发生微小变化的目标区,计算速度扰动前后的合成地震数据,进而观测尾波变化。研究表明利用尾波干涉可检测储层物性的微小变化,为时移地震信号监测提供新的方法和手段,从而提高时移监测的准确度,也为开发生产工作提供可靠的指导。     

用尾波干涉法监测介质波速变化研究进展

多次散射形成的尾波由于在介质内部重复采样、迭加和放大的作用,对介质的微小变化十分敏感。尾波干涉法利用尾波的这一特点检测介质的微小变化。近年来利用尾波干涉法高精度检测介质波速变化已经广泛应用到地震学领域和材料无损检测中。本文从尾波干涉法的原理和方法及研究进展两方面进行介绍,着重介绍了重复地震、噪声和人工源在研究介质速度变化中取得的成果。利用尾波干涉法,可以更精细地了解介质动态演化过程。     

温度对甚宽带地震计零点及灵敏度的影响

根据宽频带地震计在北方寒冷地区运行时受温度变化影响的实际情况,针对温度对宽频带地震计的影响做了定量的分析研究,从而总结出温度对地震计影响的具体指标和相应关系曲线,并得出了温度对地震计影响的初步结论,即随环境温度的降低地震计灵敏度逐渐降低,地震计零点电压值在不断升高,尤其垂直向零点随温度的变化率更加明显。为地震计厂家增加温度补偿功能或台站温度环境的改进提供了相应的数据参考。     

改进曲率模态识别桥梁损伤位置方法研究

结构健康监测和结构状态评估的主要前提之一是结构损伤识别。基于曲率模态对结构局部损伤比较敏感和频率指标测试简单方便、精度高的特点,本文提出了一种以结构的曲率模态为基础,综合考虑频率的变化的改进的结构损伤识别方法。随机子空间方法是一种行之有效的基于环境激励的结构状态识别方法。该方法的主要优点是无需人工激励,不中断桥梁的运营。为此,论文提出了一种不中断桥梁运营的基于改进曲率模态的桥梁结构损伤识别方法。最后用一三跨连续梁的有限元模型对该改进方法进行了验证。结果表明,采用随机子空间结合改进的曲率模态方法可以在不中断桥梁运营的前提下有效地识别出桥梁的损伤状况。     

工作状态下梁及桥梁模态与损伤识别的新方法

工作状态下桥梁结构的模态参数识别是桥梁损伤识别的重要环节,考虑桥梁检测的实用性,桥梁检测一般应建立在环境激励的基础上,已有的环境激励下模态参数识别的方法对模态频率的识别的精度较高,而对位移模态的识别则误差较大。提出了一种利用移动质量块在不同位置时对桥梁的模态频率进行多次测量,用各次测得的频率值确定位移模态的新方法,使得位移模态识别的精度接近频率识别的精度,建立了该方法的初步模型,推导了频率与位移模态关系的理论公式,并通过数值模拟对该方法的有效性进行了说明。     

基于经验模式分解的随机子空间识别方法

提出了基于经验模式分解（EMD）的环境激励结构模态参数随机子空间识别（SSI）方法。该方法用设置间断频率的EMD将结构环境振动响应原始信号分解成若干个基本模式分量（IMF）,使每一个基本模式分量仅为结构的某一阶固有模态,进而用随机子空间方法进行模态参数识别。实桥环境振动实验分析结果表明,该方法能有效地避免结构各阶模态之间的相互影响,能够更清晰方便地得到结构的模态参数。     

芦山地震前后介质波速变化与GPS应变场相关性研究

<正>利用地震背景噪声研究地下介质波速变化是近些年发展起来的一种新方法,基于该方法的连续监测能力,通过分析研究区内各台站对间介质波速的时变曲线,可以提取地震发生前后介质波速变化的时空分布;并可通过进一步的对比分析,寻找引起介质波速变化的原因,从而为地震预测提供一定参考。以2013年4月20日的芦山MS7.0地震为例,选取了四川地震台网沿龙门山断裂带分布的11个宽频带数字地震台站,应用其2013年1月至12月期间的垂直向连续波形资料,利用背景噪声方法进行周边区域     

佛开高速九江大桥振动监测数据初步分析

佛开高速九江大桥全长1819.16m,主桥采用六孔一联、最大跨度160m的变截面预应力砼连续箱梁。为实时监测桥梁结构振动状况和记录大型桥梁真实地震反应,在九江大桥主桥上架设了总计23通道的强震动监测系统。简要介绍了该监测系统的测点布置、系统构成和技术特点,并对系统试运行期间的加速度记录进行了峰值、频谱和模态分析,得到了箱梁前六阶模态频率变化曲线,并与现场实测模态参数进行了比较验证。研究识别出的模态频率的长期变化可以为桥梁结构的健康监测和损伤评估提供参考依据。     

A Monte Carlo study of rainfall forecasting with a stochastic model

A procedure for short-term rainfall forecasting in real-time is developed and a study of the role of sampling on forecast ability is conducted. Ground level rainfall fields are forecasted using a stochastic space-time rainfall model in state-space form. Updating of the rainfall field in real-time is accomplished using a distributed parameter Kalman filter to optimally combine measurement information and forecast model estimates. The influence of sampling density on forecast accuracy is evaluated using a series of a simulated rainfall events generated with the same stochastic rainfall model. Sampling was conducted at five different network spatial densities. The results quantify the influence of sampling network density on real-time rainfall field forecasting. Statistical analyses of the rainfall field residuals illustrate improvement in one hour lead time forecasts at higher measurement densities.     

Information for authors

正SCIENCE CHINA Earth Sciences,an academic journal cosponsored by the Chinese Academy of Sciences and the National Natural Science Foundation of China,and published by Science China Press and Springer,is committed to publishing high-quality,original results in both basic and applied research.     

INTERNATIONAL RESEARCH AND TRAINING CENTER ON EROSION AND SEDIMENTATION(IRTCES)

正Director:Shangfu Kuang,China Vice-directors:Chunhong Hu,China Duihu Ning,China Guangquan Liu,China The International Research and Training Center on Erosion and Sedimentation(IRTCES)was jointly set up by the Government of China and UNESCO on July 21,1984.It aims at the promotion of international exchange of knowledge and cooperation in the studies of erosion and     

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Earthquake Engineering and Engineering Vibration Aims And Scope

正This journal is established by the Institute of Engineering Mechanics(IEM),China Earthquake Administration,to promote scientific exchange between Chinese and foreign scientists and engineers so as to improve the theory and practice of earthquake hazards mitigation,preparedness,and recovery.To accomplish this purpose,the journal aims to attract a balanced number of papers between Chinese and