基于Matlab GUI的全球重力固体潮可视化实现

阐明重力固体潮理论值计算原理,利用改进的计算新方法编写Matlab计算程序,采用Matlab中的GUI平台,对全球重力固体潮进行可视化实现,直观观察固体潮在地面的时空变化规律。通过输入时间和经纬度,确定采样间隔(秒采样、分钟采样、时采样),实现以下功能:(1)以图像和Excel形式,输出某一地区的重力固体潮理论值;(2)仿真未来24小时全球重力固体潮。     

Wave-site软件开发及强震数据分析

利用Matlab平台,设计一款用于强震数据处理的Wave-site软件,与在用软件相比,增加台站场地响应计算等功能,并提供多种基线校准和场地响应计算方法作比较分析。应用该软件研究了三山强震台场地响应与震级的关系,数据表明,地震S波放大因子大于地脉动,且随震级升高而增大。     

指数阻尼模型多自由度系统振型分解反应谱法

讨论了指数阻尼体系地震反应的振型分解方法,基于复模态叠加法与状态空间法给出了地震作用下的动力反应计算的实数形式一般解答;同时,为了方便抗震设计计算,以上述实数形式一般解答为基础,推导了指数阻尼系统以反应谱表示的地震作用计算公式,从而使指数阻尼系统的抗震设计与一般黏滞阻尼系统的抗震设计的过程相吻合;最后基于Matlab平台以两个案例分别验证了阻尼矩阵非奇异与部分奇异的情况下计算方法的正确性与有效性,并与常用时程积分方法计算结果对比,说明可以满足工程计算的需要。     

基于Aki模型的近震S波尾波Q值求解及分析软件研制

介绍了基于Aki单次散射模型，在Matlab平台下开发研制近震S波尾波Q值的求解及分析软件的相关思路及数据实现、资料处理过程、窗口化程序软件模块的功能及使用方法，定量计算并分析了噪声水平、滤声器性能、数据采样等因素对计算尾波Q值的影响，数据处理中引入了数据的动态采样方法。为了便于使用，该软件在设计上即没置了相关计算的默认控制参数，同时又对一些关键控制参数预留了可输入数据接口。     

Matlab与高级编程语言在科学计算中的联合运用

在数字地震观测、地震预报及地震工程研究中,Matlab作为一套功能强大的科学计算及数学分析软件,得到广泛的应用.本文介绍如何将Matlab高效的数值计算和分析能力与高级编程语言结合的方法.     

C#与Matlab混合编程技术在数字地震信号处理软件中的应用

Matlab软件具有功能强大的数值计算和数字信号处理功能.C序开发语言.Matlab Builder NE可以将MTALAB函数打包,供所有支持公共语言规范的.NET语言调用.为了充分利用两种语言各自的优势,结合数字信号功率谱分析实例,提出了基于.NET组件的Matlab和C#混合编程方法.该方法能够轻松实现C#环境下...     

基于Sato模型的近震S波尾波Q值求解及分析软件研制

基于Sato模型,在Matlab平台下开发研制了近震S波尾波Q值的求解及分析软件,本文解释了Sato模型的原理,软件研制的相关思路,介绍了软件模块的功能及使用方法。     

利用新参数和软件改进重力固体潮计算程序

重力固体潮的计算无论是在流动重力观测的校正还是在固定台站重力观测值的校正上都是必不可少的,并且很大程度上决定了最终结果的准确性.固体潮的计算程序比较成熟,但是目前大多数程序所采用的公式、参数和方法比较陈旧.为了提高计算结果的时效性和准确度,经过对原公式的详细分析和计算程序的改进,本文给出一个改进的计算公式和计算方法.特别在计算儒略日和六个天文参数时采用J2000.0系统,更合时宜.另外,Matlab是非常优秀的数学计算软件,本文利用Matlab的优势,重新编写固体潮计算程序,最后利用改进的计算程序给出一个计算实例,证明了程序的可靠性和结果的精确性,得到较好的结果.因此,本文利用新参数和软件改进重力固体潮计算程序的方法是成功的,值得在相关计算领域推广.     

REFTEK连续波形截取程序

介绍REFTEK连续波形截取程序的功能、实现和应用效果,详细阐述Linux平台下arcfetch、ref2sac、taup_time子程序和Matlab平台下datenum、datestr时间函数及saclab程序包的使用。     

基于OpenSees的强震下混凝土结构梁-梁碰撞行为数值实现

绝大多数针对极端作用下的结构连续倒塌分析,在分析过程中不能实时地根据构件的损伤状态对分析模型进行修改,也不能考虑连续倒塌过程中的各种碰撞问题。连续倒塌过程中发生的碰撞对结构响应预测有重大影响。本文依据钢筋混凝土框架结构发生梁-梁碰撞的机理,基于OpenSees平台建模,结合Matlab的混合编程计算碰撞力,通过添加碰撞时程力并对结构进行模型更新,合理地实现钢筋混凝土框架结构在强震作用下的连续倒塌过程中发生梁-梁碰撞的具体过程。将得到的结果和传统时程分析法的结果进行的对比表明,结合Matlab和OpenSees命令可以实时地计算碰撞力序列和对结构进行更新,梁-梁碰撞和构件的逐步失效使结构的水平位移和转角有一定的增大,竖向位移有一定减小。     

西北地区典型遗址土动模量与阻尼比特性试验研究

通过室内动三轴试验,研究了西北地区遗址土体的动本构关系,得到了模型参数,分析了遗址土体的动剪模量比和阻尼比的特性,并通过归一化处理得出模型参数,结果表明:遗址土体符合Hardin-Dinevich双曲线模型,其相关系数均大于0.991 7,模型参数a、b与土样密度不存在相关性;在相同荷载下,密度越大,动应变和动残余应变越小,其中陕西定边陡沟子明长城墙体土承受动荷载能力下降较快,而草滩段秦长城墙体、瞭望台台基处初始弹性模量和初始剪切模量较小,三处土体硬度较小,易于遭受病害侵蚀破坏,需进行重点加固维护;遗址墙体所建窑洞处土体强度和硬度明显大于长城墙体,动弹性模量和动剪切模量约为其墙体2倍。草滩段瞭望台土体强度和硬度明显大于同地区长城墙体;遗址土体的动剪切模量G/G0随着动剪应变γd的增加而减小,且密度越大,衰减速度越快,阻尼比D随着动剪应变γd的增长,呈现先缓慢增加-急剧增加-缓慢增加的过程,且密度越大,阻尼比越大。按建造年代、建造形制和用途划分、所处地区对典型遗址进行动力特性的对比分析,为今后土遗址加固保护提供理论基础和参考依据。     

汶川地震甘肃灾区恢复重建的实践与启示

今年是汶川地震十周年,2018年汶川特大地震给我国四川、甘肃等地区造成了巨大的灾难与伤痛,留下了宝贵的经验和教训,并给人以深刻警示。在灾后重建中结合受灾特点和当地经济发展现状,如何科学制订重建规划体系、创新重建模式和管理机制、加快重建速度,是高质量完成重建任务、大力改善民生、实现经济恢复振兴、促进社会和谐稳定的根本保证。同时,在重建中科学考虑潜在的地震灾害风险,最大限度地减少和避免地震灾害损失,采取务实可行的防震减灾对策也极为重要。本文概述十年前汶川特大地震对甘肃省造成的震害情况,基于甘肃灾区恢复重建的工作实践,阐明了甘肃灾区的重建原则和规划体系特点,从创新思想认识、强化社会管理、完善扶持政策、突出重建重点、提升基础能力、防范灾害风险等方面,分析总结灾后重建的主要措施与取得的成效,深刻反映了国家和地方政府在坚持科学执政、民主执政、依法执政、建设人民满意的服务型政府所取得的进步,也可为未来应对大震巨灾和各种自然灾害发生的重建工作提供重要的经验启示。     

Exploration and Research of Deep Crustal Structures in the Zhangzhou Basin and Its Vicinity

INTRODUCTIONThe Zhangzhou basinislocated onthe southeast coast of Fujian Province .Interms of geotectonicunits ,it lies in the east Fujian volcanic fault-depression zone between the Wuyi-Daiyun mountainupheaval zone and depression zone of Taiwan Straits of the south China block. In terms ofseismotectonics ,it islocatedinthe middle sectionof the southeasterncoastal seismic zone .In history,the area was influenced by repeated destructive earthquakes , and the seismic activity was closely…     

主余震作用下山地掉层框架结构的易损性分析

一次强震过后通常伴有多次余震发生,由于主震和其后续余震之间的间隔时间较短,使得主震损伤结构未能得到及时修复而进一步遭受余震作用,产生“二次损伤”。山地结构的受力性能与普通结构有显著差别。参考我国现行规范设计了具有代表性的3个不同掉层数与掉跨数的山地掉层框架结构及1个普通平地框架结构,采用增量动力分析方法,以Park-Ang损伤指数作为结构响应参数DM,以PGA作为地震动强度参数IM,给出了掉层结构以及平地结构在主余震作用下的易损性曲线,对比分析了掉层结构与平地结构的易损性,研究了余震对各结构易损性的附加影响。基于抗倒塌储备系数(CMR)评价了结构的抗倒塌能力,比较了各结构的抗震倒塌安全储备。结果表明:余震会提高结构的超越概率,且随着余震强度的提高,超越概率越大;掉层结构的超越概率更高,且掉层数与掉跨数对结构地震易损性的影响较大;与平地结构相比,山地掉层结构抗倒塌储备系数较小,抗倒塌安全储备较低。对于掉层结构,掉跨数与掉层数的增加均会降低结构的抗倒塌安全储备,且掉层数对CMR的影响更大。     

Some aspects of the monsoon circulation and monsoon rainfall

Summary The south Asian summer monsoon from June to September accounts for the greater part of the annual rainfall over most of India and southeast Asia. The evolution of the summer and winter monsoon circulations over India is examined on the basis of the surface and upper air data of stations across India. The salient features of the seasonal reversals of temperature and pressure gradients and winds and the seasonal and synoptic fluctuations of atmospheric humidity are discussed. The space-time variations of rainfall are considered with the help of climatic pentad rainfall charts and diagrams. The rainfall of several north and central Indian stations shows a minimum around mid-August and a maximum around mid-February which seem to be connected with the extreme summer and winter positions of the ITCZ and the associated north-south shifts in the seasonal circulation patterns. Attention is drawn to the characteristic features of the monsoon rainfall that emerge from a study of daily and hourly rainfall of selected stations. Diurnal variations of temperature, pressure, wind and rainfall over the monsoon belt are briefly treated.     

Analysis of the thickness of a fresh water lens and of the transition zone between this lens and upwelling saline water

In regions with saline groundwater, fresh water lenses may develop due to rainwater infiltration. The amount of fresh water that is available for e.g. agricultural crops depends on the thickness of the lens and the extent of mixing between fresh and saline water. In this paper, we consider the mixing of fresh water and upward moving saline ground water in low-lying deltaic areas. The parameters that dominate the flow and transport problem are investigated using dimensionless groups and scaled sensitivities. We characterize the numerically simulated thicknesses of the lens and of the mixing zone by spatial moments. Rayleigh number and mass flux ratio, which is the ratio of the salt water seepage and the precipitation, determine the thickness of the fresh water lens. The local thickness of the mixing zone is mainly influenced by the dispersive/diffusive groups and the mass flux ratio. In addition, convergence of streamlines towards an outflow boundary affects the thickness, particularly in the vicinity of this boundary.Analytical and numerical steady state solutions for lens thickness are compared, taking into account upward seepage, for the two cases with and without a density difference between lens and underlying groundwater. Agreement between the numerical and analytical solutions for the lens thickness is good except when the mass flux ratio becomes small. For zero mass flux ratio, it is implicitly assumed in the analytical solution that salt water is stagnant, and that is unrealistic. Relative contributions of longitudinal and transversal hydrodynamic dispersion and diffusion to the thickness of the mixing zone are quantified numerically for different phases of lens formation. Longitudinal dispersion dominates in the early stages of lens formation, while diffusion and transversal dispersion dominate at steady state.     

Nonequilibrium flow in volcanic conduits and application to the eruptions of Mt. St. Helens on May 18, 1980, and Vesuvius in AD 79

A steady-state, one-dimensional, and nonhomogeneous two-phase flow model was developed for the prediction of local flow properties in volcanic conduits. The model incorporates the effects of relative velocity between the phases and for the variable magma viscosity. The resulting set of nonlinear differential equations was solved by a stiff numerical solver and the results were verified with the results of basaltic fissure eruptions obtained by a homogeneous two-phase flow model, before applying the model to the eruptions of Mt. St. Helens and Vesuvius volcanoes. This verification, and a study of the sensitivity of several modeling parameters, proved effective in establishing the confidence in the predicted nonequilibrium results of flow distribution in the conduits when the mass flow rate is critical or maximum. The application of the model to the plinian eruptions of Mt. St. Helens on May 18, 1980, and Vesuvius in AD 79, demonstrates the sensitivity of the magma discharge rate and distributions of pressure, volumetric fraction, and velocities of phases, on the hydrous magma viscosity feeding the volcanic conduits. Larger magma viscosities produce smaller mass discharge rates (or greater conduit diameters), smaller exit pressures, larger disequilibrium between the phases, and larger difference between the local lithostatic and fluid pressures in the conduit. This large pressure difference occurs when magma fragments and may cause a rupture of the conduit wall rocks, producing a closure of the conduit and cessation of the volcanic eruption, or water pouring into the conduit from underground aquifers leading to phreatomagmatic explosions. The motion of the magma fragmentation zone along a conduit during an eruption can be caused by the varying viscosity of magma feeding the volcanic conduit and may cause intermittent phreatomagmatic explosions during the plinian phases as different underground aquifers are activated at different depths. The variation of magma viscosity during the eruptions of Mt. St. Helens in 1980 and Vesuvius in AD 79 is normally associated with the tapping of magmas from different depths of the magma chambers. This variation of viscosity, which can include different crystal and dissolved water contents, can also produce conduit wall erosion, the onset and collapse of volcanic columns above the vent, and the onset and cessation of pyroclastic flows and surges.     

塔里木盆地南部上地幔各向异性研究

塔里木南缘位于塔里木块体同青藏高原碰撞的前缘,是认识青藏高原同周围块体相互作用的重要位置.横波分裂方法可以获得岩石圈及软流圈地幔的介质各向异性特征,进而探讨岩石圈变形和地幔流动.本文利用横波分裂方法对中国科学院地质与地球物理研究所、北京大学和南方科技大学联合布设在塔里木盆地南部的8个宽频带流动地震台站记录的SKS和SKKS震相进行分析,获得了塔里木盆地南部上地幔各向异性参数.分析结果显示,研究区快波偏振方向总体比较一致呈近东西向,但存在盆地边缘到盆地内部变化,而慢波延迟时间分布在0.3~1.5 s,差异较大.综合前人对青藏高原北缘和阿尔金断裂周边的横波分裂研究结果,研究区内大部分地区地幔流动方向和绝对板块运动方向保持一致,推测青藏高原北缘同塔里木盆地接触带,青藏高原北缘软流圈南东东向流动对塔里木块体下方地幔流动造成扰动,随着深入到塔里木块体内部,干扰越来越弱;同时青藏高原北部软流圈物质可能对塔里木盆地岩石圈产生影响,随着地幔软流圈物质持续向北运动逐渐冷却,对盆地内部岩石圈的影响程度减弱.     

饱和砂岩滞弹性弛豫衰减机理的探索

本文采用从法国引进的Metravib热机械分析仪用正弦波加载方式,首次对四种不同孔隙度的饱和砂岩的衰减进行了实验研究,在5~400 Hz的频率,-50 ℃~100 ℃的温度范围获得衰减的热弛豫规律,由此求得它们的激活能和原子振动频率,其激活能和弛豫时间是处在原子和电子的激活能和弛豫时间之间.可见,在饱和岩石的晶粒间界缺陷处参与扩散的是原子、电子.并得出随孔隙度增大,衰减强度和激活能增大,原子的振动速率加快,弛豫时间缩短.在交变应力作用下,由多种矿物晶体胶结而成的饱和砂岩是一种多晶、多相的固体,由于内部结构复杂,损伤、缺陷广布,弛豫衰减是普遍存在的.饱和砂岩中存在的晶界、相界等许多缺陷,以及缺陷间的相互作用,比如饱和岩石中的饱和液体与岩石骨架之间的作用等等都可以产生弛豫衰减峰,弛豫过程还受晶界上原子扩散所控制.由于饱和岩石中的种种缺陷、相界等等导致上述矿物颗粒或晶界之间的多重弛豫,才使弛豫衰减峰变宽,分布宽度增大.用饱和砂岩中特有的饱和液体及砂岩内部结构的复杂性解释了饱和砂岩的衰减机理,很自然地将其宏观衰减特征与微细观结构紧紧联在一起.衰减及其机理的研究既具有科学意义,对地球物理勘探又具有实用价值.     

T形钢管混凝土柱与钢梁外伸端板连接节点抗震性能试验研究

本文对3个T形钢管混凝土柱与钢梁外伸端板连接节点进行了低周反复荷载作用下的试验研究及分析,研究外伸端板连接节点破坏形式及抗震性能。分析结果表明:该类节点的强度主要取决于高强螺栓的强度及外伸端板的强度和刚度,高强螺栓强度和外伸端板厚度的不同直接影响节点的性能;该类节点具有较好的耗能性能,强度较高。这些研究结果对外伸端板连接节点的研究和应用提供了一定的理论基础。