液化场地强震记录的频谱特征

为研究液化场地上建筑物承受地震作用的特性，本文利用11组液化场地实测记录，对液化场地的地震动特征进行了分析。结果显示，场地液化后，地表加速度幅值减小，长周期成分显著增多，记录中出现明显的 “尖刺” 。对比国内外抗震规范设计反应谱与液化场地实测加速度反应谱，分析得出:在短周期T＜0.3 s，规范设计反应谱值与实测记录反应谱基本一致；在中长周期段0.3 s＜T＜1.5 s，规范反应谱值明显低于实测记录反应谱值；在长周期段T＞1.5 s，规范设计谱较实测记录反应谱值略低。基于5种数值方法模拟的液化场地地震动结果显示:周期T＜1.0 s时，数值计算的反应谱值基本高于液化场地实测反应谱值，或与之吻合；而周期T＞1.0 s时，数值计算的反应谱值均低于液化场地实测反应谱值。      

基于起伏地层的曲面重力场快速高精度正演

Parker公式在起伏地层重力场正演方面以其简洁、快速等优点被广泛应用于地形改正以及界面反演等,但传统的Parker公式正演方法存在一定的缺陷,在起伏地层模型重力场的正演计算中,由于正演式中e的指数项数值稳定性较差,导致正演结果精度不高。在前人研究的基础上,对Parker公式进行了改进,通过增加上、下界面平均值的方法,提高正演的数值稳定性,改进后的正演精度得到大幅提升。在此基础上,提出了一种曲面观测算法,将观测面由传统的水平面推广到任意起伏面,实现了上下界面起伏地层在起伏观测面上的快速高精度重力正演计算和带地形的密度界面起伏模型的快速高精度重力正演模拟。为了保障数值精度,采用了Gauss-FFT算法,模型实验均取得很好效果。     

位场向下延拓迭代法收敛性分析及稳健向下延拓方法研究

地磁导航作为一种新的无源导航方式,具有重要的国防意义.构建空间地磁数据库是实现地磁导航的基础,位场延拓是解决地磁数据库构建的有效方法.积分-迭代法是一种解决位场大深度向下延拓的实用方法.本文着重对积分-迭代法的收敛性进行了分析,从数学角度证明积分-迭代法能够收敛到直接下延法理论解.同时对积分-迭代法的抗干扰性进行了初步分析,当观测数据含有噪声时,积分-迭代过程中使得噪声得到累加,影响延拓数据的精度.本文利用正则化方法和递增型维纳滤波方法,提出了波数域位场向下延拓新算法.模型检验表明,新算法稳定、抗干扰能力强、计算速度快.     

沁水盆地安泽地区煤层气富集主控地质因素

通过对沁水盆地安泽区块煤层气地质条件和储层条件的深入分析,探讨了该区煤层气的富集规律及主要影响因素。研究发现,煤的岩石学特征、构造、顶底板岩性是影响煤层气富集的主要因素。总体上,安泽区块煤储层含气量受煤阶影响,表现为:煤的变质程度越高,吸附能力整体增强,含气量增大。局部区域,煤层气含量受煤层埋深、断层、褶皱及煤层顶底板岩性等综合因素的影响。在构造平缓带,煤层气含量随埋深增大而增大;在构造活动带,正断层上升盘含气量明显低于下降盘含气量,断层对煤层气的逸散作用明显。此外,泥岩顶底板封盖较砂岩顶底板封盖能力强。      

土体弱化与地震动关联性理论及相互作用规律研究

宏观震害经验表明,地震中软弱场地、土体非线性以及可液化土层等对上部工程结构、地基基础与地下工程结构物的破坏影响很大.而地震荷载对工程结构的影响主要从惯性力和变形两个方面考虑.对地上建筑结构而言,惯性力起控制作用,土体非线性对惯性力的影响在抗震设计中由反应谱体现,此部分由地震动的加速度反应谱控制;对于地基基础和地下结构而言,土体变形作用超过了惯性力的作用,此部分由地震动中位移响应控制.     

土体弱化等级及其与地震动关联性初探

本文采用统一观点,以地震下土体剪应变衰减为出发点,对土体弱化程度进行整体等级划分,采用简化理论模型,初步研究了土体不同弱化程度与地震动特征相对变化的关系。研究表明,土体的弱化程度可划分为低弱化、中等弱化、强弱化和流动破坏(液化)四个等级,土体低弱化和中等弱化状态下地表加速度的高频成分占优,而土体在强弱化和液化状态下地表加速度长周期成分显著占优;与未弱化相比,低弱化PGA变化很小,中等和强弱化的PGA增大,且强弱化下增大显著,而液化下PGA变化则不定;与未弱化相比,土层弱化下低频放大和高频滤波作用同时存在,但二者比例关系则依土体弱化程度和输入波而定;中等弱化下低频放大和高频滤波效应大略相同,强弱化低频放大作用大于高频滤波作用,而液化下对低频丰富输入波低频放大则十分显著;相对未弱化,土体弱化对高频滤波和低频放大比例关系的影响与对PGA放大效应的影响趋势一致。     

芦山7.0级地震宏观场地效应

继汶川地震之后,2013年4月20日四川省庐山县又发生了7.0级强烈地震,其场地条件对震害的影响目前认识较少.通过专项工作,考察了雅安雨城区、芦山县、天全县、宝兴县等地区的结构震害及其场地条件,包括软土场地、老河床、不利地段、潜在滑坡等,分析了不同场地条件与震害的关系.结果表明,此次地震震害与场地条件有较密切关系,震害形式主要表现为软土震陷、河谷地形控制震害分布、不利地段加重震害、潜在滑坡的威胁、地质灾害堵塞交通等,其中软土震陷、河谷地形震害分布、不利地段处理都是值得深入研究的问题.     

汶川大地震中德阳地区液化特点分析

汶川大地震中八个主要地区均有液化现象出现,其中德阳地区液化现象及其震害最为显著.通过现场调查和工程地质资料分析,德阳地区的液化特点为:液化带主要集中在绵竹市、什邡市和德阳市,绵竹市最为严重;液化在烈度Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ度区均有出现,但Ⅷ度区最为集中;液化喷水高度多在几公分到2m之间,最高一处超过10 m;液化场地喷出物基本涵盖...     

位场向下延拓的迭代最小二乘法

将位场向下延拓作为一种反问题,结合正则化方法和快速傅里叶算法的优点,本文提出了一种解决位场向下延拓问题的迭代最小二乘法.新方法将位场向下延拓问题转化为最小二秉问题,采用梯度下降法对最小二秉问题进行迭代求解,在迭代过程中,利用快速傅里叶变换方法解决了计算量大的问题.新方法对延拓数据中的噪声具有很好的抑制作用.利用不合噪声...     

时间域航空电磁2.5维非线性共轭梯度反演

对于时间域航空电磁法二维和三维反演来说,最大的困难在于有效的算法和大的计算量需求.本文利用非线性共轭梯度法实现了时间域航空电磁法2.5维反演方法,着重解决了迭代反演过程中灵敏度矩阵计算、最佳迭代步长计算、初始模型选取等问题.在正演计算中,我们采用有限元法求解拉式傅氏域中的电磁场偏微分方程,再通过逆拉氏和逆傅氏变换高精度数值算法得到时间域电磁响应.在灵敏度矩阵计算中,采用了基于拉式傅氏双变换的伴随方程法,时间消耗只需计算两次正演,从而节约了大量计算时间.对于最佳步长计算,二次插值向后追踪法能够保证反演迭代的稳定性.设计两个理论模型,检验反演算法的有效性,并讨论了选择不同初始模型对反演结果的影响.模型算例表明:非线性共轭梯度方法应用于时间域航空电磁2.5维反演中稳定可靠,反演结果能够有效地反映地下真实电性结构.当选择的初始模型电阻率值与真实背景电阻率值接近时,能得到较好的反演结果,当初始模型电阻率远大于或远小于真实背景电阻率值时反演效果就会变差.