大连长海海域工程场地条件分析

海域工程场地是区别于陆地工程场地的特殊场地,目前国内外不没有专门针对海域工程场地进行地震安全性评价的规范或理论。以现有的陆地工程场地规范为基础,讨论了在海域场地进行地震安全评价应考虑的场地条件及工作方法,并对场地的稳定性进行简单的评价。     

场地韧性的概念及有关问题的讨论

在韧性城市和建筑抗震韧性等级评价中,需要对场地的韧性给出评价。场地韧性是一个新概念,场地韧性的概念和场地韧性等级评价在学术界还是空白。因此,对场地韧性的概念及有关问题开展讨论,对韧性城市和建筑抗震韧性评价具有重要的理论意义和工程应用价值。本文在分析韧性和场地概念的基础上,讨论了场地的稳定性和抗干扰问题;基于HOLLING建立的适应性循环理论,论述了建立场地韧性概念的理论基础;首次提出了场地韧性概念并解释了其内涵;考虑韧性城市和建筑抗震韧性评价的需求,初步讨论了与场地韧性等级评价有关的问题,提出了建立场地韧性等级评价指标体系的初步设想;建议了场地韧性等级评价的数学方法,为实现场地韧性等级评价提供了途径和方法。本文研究成果对从事韧性城市和建筑抗震韧性研究的科技工作者有一定的参考价值。     

场地区域类别划分方法的应用分析

基于场地成因的场地分类方法主要是依靠大量的地质资料,建立地质条件和成因的场地分类矩阵[1],通过GIS完成场地类别划分。以遵义市为例,收集了比例尺为1:50万的地质图资料,借助Arcgis建立了遵义市地质数据库,结合地层年代和岩石坚硬程度等地质因素,完成了遵义场地类别划分,并根据实测钻孔对场地分类结果进行验证,分类结果大致正确。基于地形坡度的场地类别划分方法是利用DEM数据进行坡度分析,借助V_S30建立坡度与场地类别之间的关系,从而进行场地类别划分。获取了30 m精度的DEM数字高程数据,对其进行坡度分析,并建立了坡度与场地分类之间的关系,完成了美国标准下的遵义场地区域类别划分,并根据实测钻孔对场地分类进行验证,分类结果大致正确。     

山东地区地震动峰值加速度场地效应的定量分析

地震动峰值加速度场地效应研究在地震区划、地震预警及震害快速评估等方面有着广泛的应用前景。收集整理了2004—2012年山东地区2630个地震安全性评价工程的相关资料,包括场地类型、覆盖层厚度、钻孔剪切波速、自由基岩和土层表面地震动峰值加速度计算结果。利用上述资料计算得到了每个工程场地的场地效应放大因子和场地指数;采用回归分析方法,对场地效应放大因子与基岩峰值加速度、场地指数之间的关系进行了研究并得出了三者之间的定量统计表达式,实现了场地效应放大因子的连续取值。结果表明,场地效应放大因子与基岩峰值加速度之间为线性负相关,与场地指数之间为非线性相关。     

不同场地条件下的土层地震反应对比分析

选择新疆地区的地震动衰减关系,采用概率方法计算了位于同一构造区的两个场地(A场地和B场地)的地震危险性,两个场地以基岩峰值加速度为标志的场地地震危险性结果相近。通过现场勘察与检测,场地A与场地B均为岩性不同的两个一元结构,岩性分别以砂砾石和粉土为主。采用一维土层反应等效线性化的计算方法得出场地A和场地B的土层反应。通过地震反应谱的特征分析,表明硬场地和软场地的强度和周期(或频率)特征是不同的,同时讨论了它们测试与判定中存在的问题。     

四类场地基本周期对比分析

场地基本周期是工程场地的重要特征参数。筛选了国内235个剪切波速完备的深达工程基岩工程地质钻孔,其中Ⅰ类场地14个,Ⅱ类场地125个,Ⅲ类场地84个,Ⅳ类场地12个,利用可反映土层结构影响的逐层单自由度法计算不同类别场地基本周期,并统计分析了这四类场地的基本周期的分布范围。计算结果表明:(1)四类场地的基本周期均大致呈正态分布,各类场地的平均值差别明显;(2)对于Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类场地而言,场地类别相邻的场地基本周期有重叠;(3)场地地震反应分析结果表明:场地类别不同,但基本周期相似的场地地震反应亦基本相同。     

中美建筑抗震设计规范中工程场地类别的对比和换算关系

本文依据分布于全国的6 824个钻孔数据,按照双参数的不同取值,将GB50011—2010《建筑抗震设计规范》（以下简称中国建抗规）的场地类别进一步划分为更加同质的子类,分析了双参数体系对场地分类结果的影响,建立了每个子类与美国《NEHRP对新建建筑和结构物的推荐地震条款》（National Earthquake Hazards Reduction Program Recommended Provisions for Seismic Regulations for New Buildings and Other Structures,以下简称美国建抗规）的场地类别的对应关系,并对比分析中、美建抗规的场地类别差异,在此基础上建立了中国建抗规与美国建抗规场地类别相互转换的概率表达。研究结果表明:用v_S20近似表示中国场地分类标准的等效剪切波速并不可靠;中国建抗规中Ⅱ类场地和Ⅲ类场地内部不同子类与美国建抗规中场地类别的对应关系截然不同;中国建抗规中覆盖层厚度有效地区分了浅部波速类似而深部波速不同的场地;中国建抗规的Ⅱ类和Ⅲ类场地主体均对应美国建抗规的D类场地,中国Ⅱ类场地略偏对应美国C类场地,中国Ⅲ类场地略偏对应美国E类场地;中国Ⅳ类场地对应美国E类场地,绝大多数美国C类和D类场地均对应中国Ⅱ类场地,说明中国Ⅱ类场地的范围极宽。      

中外场地分类研究现状及其应用讨论

场地类别的不同会影响建筑物的抗震设计,世界各国根据各自的经济水平和抗震理念,有着不同的场地分类标准。本文抓住我国抗震设计规范演变主线回顾了场地类别相关研究进展,重点介绍和对比我国与美国、欧洲和日本等发达国家建筑设计规范中的场地分类的异同,并用工程实例进行分类给出了不同国家场地类别的对应关系,提出了我国场地分类方法可增加计算深度及采用场地周期作为分类指标的建议。     

场地划分中存在的问题及建议

针对现行建筑抗震设计规范中场地分类方法面临的场地分类物理含义不明确,各类场地的界限容易引起设计地震动参数发散等问题进行了探讨并给出解决建议。针对场地分类物理含义不明确的问题,在现行场地分类方法的基础上,根据场地覆盖层厚度和等效剪切波速,对场地进行分层次分类:第一层次与现行的分类相一致,以场地基本周期为基础,根据覆盖层厚度进行分类;第二层次在第一层次分类基础上进一步考虑场地软硬程度,根据等效剪切波速进行亚分类。根据目前对厚软场地地震灾害及地震动特性的研究,并结合大量长周期建筑结构的经济建设发展现状,对场地分类进行了扩展,由原来的四大类扩展到五大类,同时明确各分类界限,尤其是Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ类场地的界限由原来的开放式进行有限化,有效地避免了由场地分类导致的设计地震动参数发散的问题。      

双向地震作用下液化水平和倾斜场地-桩基-桥梁结构地震反应的差异研究

根据已经完成的液化侧向扩展场地-群桩基础-上部结构体系大型振动台试验,在有限元软件OpenSees中建立了可液化倾斜场地振动台试验的有限元模型。通过与试验结果对比,验证了数值模型的可靠性。基于此,建立了典型水平和倾斜液化场地-桩基-桥梁结构体系的数值模型,讨论了双向地震作用下水平和倾斜场地体系地震响应的差异,结果表明:相比水平场地,倾斜场地超孔隙水压力在峰值阶段波动幅度更大,土体的侧向位移增加明显,尤其是在饱和砂土中部位置;倾斜场地中桩基础的破坏程度更大,可液化层中部桩基曲率最大可增大约13倍,桩身水平位移显著增加;而水平场地桥墩曲率比倾斜场地桥墩曲率大,建议在液化场地桩基设计中应考虑场地倾斜带来的影响。      

新沂地电场日变化特征及频谱分析

通过对新沂地电场平静时段资料与地磁场资料对比分析,结果显示:新沂地震台地电场变化和变化磁场密切相关,其中NS向的主体变化和地磁场H分量的变化准同步;EW向主体变化虽与地磁场H分量变化有相同之处,但其变化形态与其反向,且不尽相同.运用快速傅里叶变换进行频谱分析,发现:新沂地电场NS向和EW向与地磁场H分量的优势周期存在不...     

嘉峪关地电场观测资料分析

研究了大地电场变化的基本要素,对嘉峪关地电场观测资料的质量进行了评价和分析,得到:嘉峪关台地电场观测基本反映了地电场的真实变化,特别对大地电场变化的记录准确.并研究了嘉峪关台附近及周围发生的4次中强地震前地电场、大地电场短临前兆现象,认为震前都显示了一定的短临异常.     

Random field characteristics of earthquake occurrence and test of earthquake occurrence rate

ＲａｎｄｏｍｆｉｅｌｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅａｎｄｔｅｓｔｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｒａｔｅＭｅｎｇ－ＴａｎＧＡＯ（高孟潭）（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，Ｓｔａｔｅ...     

在地磁学与地球重力学中的球谐分析

球谐分析在地磁学与地球重力学中得到广泛的应用.由于地球磁场与地球引力场的不同,球谐表述有所不同.地磁场的高斯分析（球谐分析）的结果表明,地磁场没有单极子,而引力场有,地磁场有内外源场之分,而地球引力场只有内源场,地磁场的球谐级数收敛快,地磁场高斯级数所用的蒂合勒让德函数是Schmidt半标准化的,而地球引力场中用的是全标准化的,地磁场的高斯系数随时间变化快,每5年产生一个IGRF（国际地磁参考场）, 而引力场的变化是与地质变化有关,相对于地磁场来说,是缓慢的. 地磁场的高斯分析还存在一个唯一性问题.     

CM4模型数据与台站实测数据的对比研究

本文利用第四代地磁场综合模型(Comprehensive Model 4,CM4),计算了1982—2002年隆尧地磁台站的磁层源磁场及其感应场、电离层源磁场及其感应场的地磁北向分量X、东向分量Y、垂直分量Z,分析了各场源磁场随时间的变化特征。磁层源磁场及其感应场呈现出11年和27天的周期性变化,有些年的27天周期性变化显著,有些年则不太显著;电离层源磁场及其感应场具有明显的季节变化,不同年相同季节的变化形态一致但幅度不同;日变化分析显示,磁静日和磁扰日期间的模型数据与台站实测数据变化一致性较好,相关性较高。     

A FIRST-ORDER CORRECTION TO THE THEORY FOR THE ELECTROMAGNETIC RESPONSE OF A THIN CONDUCTING SHEET1

The eddy currents induced in a thin conducting sheet by a sinusoidally varying primary magnetic field are investigated in the low-frequency limit when the depth of penetration of the primary field is much greater than the thickness of the sheet. A perturbation scheme in terms of the small parameter, δ, which is the ratio of the thickness of the sheet to the length scale of the primary field is initiated. The zero-order terms in δ give the familiar results that were first obtained by Maxwell. The first-order terms in δ depend on the tangential as well as the normal component of the primary field and give eddy-current distributions that vary quadratically across the sheet. The boundary conditions that determine the accompanying secondary magnetic field are derived. Detailed results are given when the primary field is that due to a dipole.     

Magnetic Field Feedback Circuit for Geomagnetic Field Compensation Control

In the current state of geomagnetic instrument testing, some aspects of geomagnetic instrument performance are difficult to test in the laboratory. If laboratory test results are inadequate, the instrument will have multiple problems while operating in the field, where a geomagnetic instrumentation test platform with a stable natural magnetic field is critical. Here, the magnetic field feedback circuit for geomagnetic field compensation control is studied in detail. That is, the magnetic field measured by the feedback magnetic sensor and the required working magnetic field are compared as input to the system, and the electric signal is transmitted to the feedback coil through an analog circuit to form a closed loop control, which provides compensation to control the magnetic field. Compared with the existing magnetic shielding method, the analog control circuit can achieve the realization of any working magnetic field, and it is not limited to a null magnetic field. The experimental result shows that the system compensates the earth''s magnetic field of 10,000nT with an average error of 10.6nT and average compensation error of 0.106%, providing a high compensation accuracy. The system also shows high sensitivity and excellent stability. The feedback circuit has achieved effective compensation control for the earth''s magnetic field.     

Improved signal discrimination in tectonomagnetism: Discovery of a volcanomagnetic effect at Kilauea,Hawaii

Cancellation of extraterrestrial magnetic disturbances by taking simple differences between total field readings at spaced stations is imperfect. It is shown that improvement is possible when three component observatory data are available from a single station in the general, but not necessarily immediate, vicinity of an array of total field stations used in a tectonomagnetic study. The local effects of a magnetic disturbance field depend upon its orientation, so that local field differences are more effectively generated by certain orientations of the disturbance field. The orientation of the disturbance field which correlates best with a local difference field is determined by a least-squares method, so that the correlated vector signal can be routinely subtracted from the difference field record. Application of the technique to daily averages of records from three synchronised proton magnetometers on Kilauea volcano reveals a 1.5-nT change in the local field at the time of a flank eruption in May, 1973. This effect was obscured by noise in the raw difference field data.     

声波远探测中偏心声源的辐射以及接收波场研究

通过最速下降积分法获得了充液井孔中偏心点声源激发的井外波场的远场渐近解;利用互易性获得井外存在反射体时井内偏心接收的波场渐近解,渐近解结果与有限差分的结果吻合;分析了声源频率、偏心距离以及方位角对波场辐射与接收的影响.计算发现：声源频率是影响井外波场的主导因素,声源频率较低时,偏心点声源激发的远场波场与偏心距离无关,可以将偏心点声源视为中心声源;声源频率较高时,偏心点声源激发的远场波场与中心声源之间存在不可忽略的差异,且频率越高、偏心距离越大,差异越大.计算还发现：采用偏心声源与偏心接收时,辐射波场与接收波场的幅度都具有方位角依赖性.最后我们给出利用反射波幅度变化来消除反射体方位角180°不确定性的算例.     

Nonlinear alfvénic fluctuations in uniform magnetic background fields

Abstract

The two dimensional incompressible MHD equations describing the decay of a random initial velocity field in the presence of a uniform magnetic background field are solved numerically by a Chebyshev spectral method. The nonlinear interactions of standing Alfvén-waves of a given energy are studied for various Reynolds numbers and field strengths of the magnetic background field. Small scale structures are generated by these interactions, which increase the energy dissipation, however, the uniform background field suppresses the production of arbitrary small scales. Thus energy dissipation is found to be insignificant at sufficiently high Reynolds numbers. Anisotropies of the fluctuating field components are also studied. In the temporal evolution they appear first in the magnetic field. This is explained by the conservation of mean square vector potential in the limit of infinite conductivity.