横向不均匀介质中Kirchhoff-Helmholtz积分合成地震图

本文将Kirchhoff-Helmholtz积分方法应用于横向非均匀介质的合成地震图计算.与反射率方法及二维有限差分方法进行了比较.表明KH积分方法能很好的模拟反射波震相,且精度较高.KH 积分方法能够计算复杂界面的反射波,且其计算效率明显大于有限差分.     

实时子结构混合试验中的数值积分方法对比分析

将CR方法运用到振动台子结构混合试验中,并结合作动器的时滞和外插时滞补偿方法进行了研究.文中将改造的中心差分法、改造的算子分解法、改造的Chang方法、改造的显式Newmark方法均与CR方法进行了对比分析.结果表明,改造的算子分解法的稳定性最差,当不考虑阻尼影响时改造的显式Newmark方法的稳定界限为2,改造的中心...     

正则化方法在无线电波层析中的应用

无线电波透视法是常用的工作面地质构造探测方法之一,目前普遍使用的SIRT方法层析分辨率不高。本文采用约束正则化方法,推导Tikhonov正则化和全变差正则化的最小化问题表达式,讨论影响层析结果的主要因素,对典型理论模型进行了层析成像实验。结果表明:正则化方法具有比SIRT方法更好的分辨率;射线条数越多、噪声水平越低,层析分辨率越高;Tikhonov正则化在正则参数增大时层析结果更光滑,减小时则更贴近异常,全变差正则化与其相反。最后对实际坑透数据进行层析,识别出的异常构造基本吻合已知疑似构造位置,从而说明正则化方法在无线电波透视应用中的可行性。      

几种优化方法在频率域全波形反演中的应用效果及对比分析研究

全波形反演方法是一个有效求解参数重建问题的方法,其本质是一个寻找最优解的优化问题,目前多用局部最优方法求解,如最速下降法、共轭梯度法、高斯-牛顿法、拟牛顿法等.文中给出了常用的优化方法,基于二雏声波方程,将这些方法应用于部分overthrust模型的反演,通过对各方法所得反演模型的精度和计算时间的对比分析,对各个方法的优缺点进行总结,为后续多参数反演或高维方程参数反演提供方法选择上的参考;针对所要求解的反问题,选用的优化方法需要在收敛速率、计算存储量和算法的稳定性之间进行权衡,以得到一个最优的反演结果.     

地球物理学中的电磁场正演与反演

本文在近年来众多的地球物理研究者的研究基础上,总结了当前地电磁模型正反演已有成果,定量分析了各种主要正反演的性能测试,指出不同正反演法的优点、缺点以及应用范围局限,提出了各种方法的发展趋势以及当前计算地球物理领域的核心内容,指出了计算地球物理领域的数值模拟发展方向.     

地下结构地震反应规范计算方法的对比分析

随着地下空间大规模开发利用,地震灾害对其造成的潜在威胁不容忽视。基于《城市轨道交通结构抗震设计规范(GB50909-2014)》和《地下铁道建筑结构抗震设计规范(DG/TJ08-2064-2009)》建议的分析方法,选取惯性力法、反应位移法(国家规范法、上海规范法)、动力时程方法(线弹性方法、等效线性化方法)三类共5种计算方法,以典型两层双柱三跨地铁车站结构为分析对象进行地震反应的对比验算,对上述计算方法的适应性进行评价。分析结果表明,与动力时程方法相比较,惯性力法计算得到的侧墙剪力值偏大,中柱结果较为接近;对于反应位移法,国家规范方法和上海规范方法的计算模型略有不同,但两者计算结果基本相近,其中土体强制位移、集中地基弹簧、土体动剪切模量等参数取值对计算结果影响显著;对于动力时程方法,线弹性方法和等效线性化方法的结果较为接近,且变化趋势相同。     

双控动力固结法加固软粘土地基的应用研究

饱和软粘土含水率大、渗透性差,强夯处理时,超孔隙水压力不易消散,常规的排水措施效果不佳,而电渗降水已经被证明是一种有效的软粘土排水措施。本文提出了将电渗降水和强夯法相结合的地基处理方法——双控动力固结法,进行了双控动力固结法的处理试验,并与不降水强夯法和井点降水强夯法进行对比分析。结果表明,电渗法可迅速降低地下水位和地基土含水量,有效避免“弹簧土”的产生,提高单点夯最佳夯击能;可有效抑制夯后超孔隙水压力的急剧上升,并促进超孔隙水压力快速消散;在降水速度和土性改良方面,电渗降水优于井点降水。因此,应用双控动力固结法处理软粘土,有着很显著的加固效果。     

瞬变电磁法正演计算进展

详细介绍了瞬变电磁法正演计算的方法、现状和发展趋势.瞬变电磁法一维正演计算需要将电磁场从频率域转换至时间域,转换方法有三种,分别是Gaver-Stehfest算法、余弦变换和Guptasarma算法.在这三种方法中,使用较多的是Gaver-Stehfest算法和余弦变换,Gaver-Stehfest算法速度较快,但精度不及余弦变换.瞬变电磁法的数值模拟主要集中于2.5维和三维,使用的数值计算方法有积分方程法、有限差分法、有限单元法和SLDM法.积分方程法主要在三维数值模拟中使用,现已很少使用;有限差分法和有限单元法是目前瞬变电磁法2.5维和三维数值模拟的主要方法;SLDM法主要应用于三维数值模拟.我国瞬变电磁法正演计算成果主要集中在回线源激发的瞬变电磁场一维数值计算和利用有限单元法进行2.5维和三维数值模拟.瞬变电磁法正演计算的发展趋势有:数值算法的改进、提高计算效率和研究地形对瞬变电磁场的影响规律.     

高精度重、磁测量在大兴安岭找矿工作中的应用

根据以往的经验,在找矿勘查中,通常应用高精度磁法和电法,很少应用重力方法.本文通过小面积的大比例尺高精度重力工作,展示了重力工作在找矿勘查中所起的作用.尤其是在高纬度覆盖区,地表地质不甚明了、电法工作比较困难的情况下,可以发挥重力工作受环境干扰小的优势,寻找高密度地质体.在本矿区中,重力工作作为高精度磁测工作的重要补充,有利于更准确地确定矿体的位置和平面形态特征.由于高精度磁测方法寻找的是有磁性矿物,当矿体无磁性时,磁异常不能反映矿体的位置和形态.本文根据重力方法和磁测方法的原理,对矿区的地球物理场进行研究,给出本矿区识别矿体异常的原则,根据磁性矿物与铅锌矿伴生的特点,结合磁异常,如果重磁异常中心吻合较好,重磁异常幅值和梯度也较大,表明矿体异常的可靠性很大;当然,对磁异常表现为负磁异常的高频重力高异常也不能忽视,有可能是埋藏浅的无磁性金属矿的反映.所以,需要密切关注幅值大、梯度大的高频重力高异常.     

新疆北天山中东段呼图壁地区震源深度的重新测定

联合Hyposat法、PTD法和gCAP矩张量反演法,重新测定新疆北天山中东段呼图壁地区2010—2017年502个地震的震源深度,并对震源深度剖面进行初步分析。结果表明,重新测定的震源深度优势分布为15—20km,平均震源深度为16km,呼图壁M_S 6.2地震的震源深度为20km;研究区南部和中部的震源深度集中分布在20km左右,与北天山壳内低速体的层位相当,可能是上地壳和下地壳之间的韧性剪切带存在的部位,起到滑脱层的作用,研究区北部的震源深度则向浅部扩展;呼图壁M_S 6.2地震的发震断裂可能在清水河子断裂下方的1条隐伏反冲断层上,可能是霍尔果斯断裂向前沿断坡冲断受阻而在相反方向上发育分支反冲断层的结果。     

脉动风场模拟技术的研究与进展

通过对脉动风场模拟技术近20年来国内外研究成果的总结,阐述了脉动风场模拟研究的发展历程。首先简要介绍了近地风场的特性和脉动风场模拟技术的研究现状,然后从脉动风场模拟技术的研究方法出发,分别介绍了谐波合成法、线性滤波法和小波方法在风场模拟技术中的研究发展现状和所面临的问题,最后对风场模拟技术的未来趋势进行了展望。     

ANSYS在直流电法正演中的应用

以点电源场为例,详细叙述了直流电法正演在ANSYS上的实现过程.通过正演模型ANSYS模拟解与理论值的对比分析,验证了应用ANSYS进行直流电法正演模拟的正确性.鉴于ANSYS强大的分析功能,快速、准确的模拟以及便于操作等优点,对ANSYS在地球物理正演中的应用的研究是有重大意义的.     

Three-dimensional topographic responses in MT using finite difference method

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇｓｔｕｄｉｅｓｏｆｔｏｐｏｇｒａｐｈｙｆｏｒＭＴｆｉｅｌｄｓａｐｐｅａｒｅｄｉｎｔｈｅｐａｓｔｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ,ｂｕｔｍｏｓｔｏｆｔｈｅｗｏｒｋｓａｒｅ２－Ｄｒｅｓ...     

三维坑道直流聚焦法超前探测的电极组合研究

在坑道超前探测方法中,直流电阻率法原理和操作简单,应用前景广阔,其中侧向聚焦电阻率法应用在测井中已经成为一种常用方法.本文研究了三维坑道直流聚焦法电极组合,首先计算分析了两个同性点电源的电流分布规律,指出由于电流的相互排斥作用,电流密度在这两个点电源的中垂线下一定深度处产生最大值,这个深度与这两个点源之间的距离成正比.基于上述原理,设计出三种电极组合：四点电源、五点电源和九点电源布极方式.其次,用三维有限单元数值模拟的方法计算了上述三种电极系的空间电位分布,得出九点电源方式对电流聚束效果较好,而且当主电极电流小于屏蔽电极电流时效果最好.     

The Q value variations in the preparing pro－cess of rock rupture

ＴｈｅＱｖａｌｕｅｖａｒｉａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｐｒｅｐａｒｉｎｇｐｒｏ┐ｃｅｓｏｆｒｏｃｋｒｕｐｔｕｒｅＢＩＮＷＡＮＧ１）（王彬），ＺＨＡＯ－ＹＯＮＧＸＵ１）（许昭永），ＪＩＮ－ＭＩＮＧＺＨＡＯ１）（赵晋明）ＹＩ－ＬＩＨＵ２）（胡毅力）１）Ｓｅｉ...     

地震动反应谱的数值计算精度和相关问题

定性讨论了采用精确法和其它数值方法计算地震动反应谱的精度和与之相关的问题。认为综合考虑精度、稳定性和效率3个因素,精确法仍然是计算地震动反应谱的首选方法。认为比值λh是影响反应谱计算精度的最重要因素,比值λ0则相对次要。讨论表明频域方法也是近似方法,不能作为度量其它方法精度的基准。指出计算地震动反应谱时,采用线性插值方法加密输入地震动,不能保证高频段反应谱的计算精度,建议深入研究这一问题以取得定量结果。     

复杂介质中地震波前及射线追踪综述

本文较为系统综述了国内外在不均匀介质中各种主要和实用的射线追踪方法,例如:基于射线理论的打靶法、弯曲法(伪弯曲法)、高斯射线束算法等;基于网格单元扩展的有限差分解程函方程法(FD)、最短路径算法(SPM);以及结合射线和网格单元扩展的波前构造法等.同时对目前出现的多次波射线追踪技术、以及多值波前追踪技术(如:相空间算法、水平集算法)也进行了分析讨论.同时对基于网格单元扩展算法的优缺点进行了评述,其基本结论是:基于单元模型的SPM要优于FD算法,而基于网格的SPM算法则次之.就传统的射线追踪算法(如:打靶法和弯曲法)而言,其未来的发展方向是实现完全非线性的相应算法,而基于网格单元的算法则主要是扩展功能(如:后续波、多值波前的追踪).射线追踪方法技术未来需要解决的问题主要有:块状模型中多次波的追踪;多值波前及多值射线追踪;走时与振幅的同时追踪计算;以及其它领域新方法的引入.     

利用混合法合成成都断层宽频地震动

首先,依据成都活断层探测的深、浅层地震勘探资料、钻井资料、地形资料,建立成都地区地下三维介质模型,并基于活断层确定的双石-大川断裂发生7.6级潜在地震的地震活动性探测结果,设定断层破裂震源模型,采用随机有限断层方法模拟短周期地震动、谱元法模拟长周期地震动,利用混合法通过频域合成技术获得了研究区域的宽频地震动。最后,讨论了合成结果的PGA、PGV、PGD以及0.3s和1.0s反应谱的分布特征,依据分布结果对成都市区进行了本次设定地震的地震动讨论。     

地下结构抗震分析的振动法与波动法对比研究

针对地下结构抗震分析中应用广泛的波动方法与振动方法,从物理方程和有限元格式出发,明确了两种方法的区别与联系。通过标准数值试验,证明了振动方法是波动方法采用下卧刚性基岩假设和地层水平无限延伸假设,仅考虑SV波垂直向上入射的一种特例。采用波动方法模拟弹性地基,对比振动方法结果,表明弹性地基和刚性地基上地表位移响应和隧道结构内力响应均有显著差异。建议应根据具体场地条件,选择振动或波动方法进行地下结构抗震设计研究。