一种裂缝流体因子的提出及应用

为了解决各向异性下的流体识别问题,将纵波各向异性裂缝预测以及Russell的流体因子融合到直角坐标系中,提出了一种能够同时检测裂缝发育情况以及流体性质的新的裂缝流体因子(Factor of Fluid-filled Fracture,FFF),并通过一组岩性参数检验了裂缝流体因子在裂缝预测及流体识别中的有效性.在理论研究的基础上,选取松辽盆地某地区的火成岩裂缝及流体识别研究为应用实例.通过与测井流体及裂缝信息的对比验证,裂缝流体因子能够较为准确地预测研究区裂缝和流体的分布情况,且裂缝流体因子在单井上的计算结果与单井含气饱和度吻合度较高.此外,根据实际应用效果,指出裂缝流体因子在应用中的局限性:裂缝流体因子在平面成图时受地层厚度影响较大,且无法预测裂缝方向.     

基于成像射线的偏移剖面和速度时深转换评述

深度域地震波速度模型是地震勘探中最重要的参数之一,是获得精确深度域偏移剖面的基础.本文基于成像射线的概念,阐述了时间偏移域和深度域之间的关系,明确了时间偏移后的像点是通过成像射线与深度域的散射点联系起来的.在有横向变速的情况下,时间偏移剖面需要经过时深转换才能真实反映深度域层位,同样,从时间偏移剖面上提取的速度也需要经过时深转换才能得到深度域的速度.与前者不同的是,在速度的时深转换中,不仅速度的位置需要改变,且其数值也需要进行校正.该校正因子有几种等价的描述形式：度规量、速度扩散因子和几何扩散因子.     

一种基于时间序列与核岭回归的结构损伤定位方法

结构健康监测的一个重要目的是实现结构损伤识别与定位,文章将结构监测数据的时间序列模型与机器学习中的核岭回归相结合,提出了一种新的结构损伤定位方法.先定义结构损伤识别矩阵,推导出结构损伤系数向量与损伤结构和未损伤结构的自回归系数向量差值的关联关系,结构的损伤识别矩阵可以通过机器学习中的核岭回归算法获得.对比其他回归算法,核岭回归的正则化、核函数特性可以大幅提高模型的拟合性能与泛化性能,更好地应用于结构损伤识别.然后通过一混凝土框架数值模型对该方法进行验证.结果表明该方法对结构的单损伤、多损伤均可进行有效识别,准确率较高.     

一种弱各向异性介质地震波群速度的近似表示新方法

地震各向异性介质的群速度是关于相角的复杂函数,将其表示成射线角形式较为困难,这给地震各向异性分析以及走时正演模拟等带来诸多不便;另一方面,观测资料表明实际地球介质的地震各向异性通常较弱,这为用射线角近似表示地震波群速度提供了可能.本文基于以射线角近似表示相角的思想,提出了一种弱各向异性条件下,群速度射线角近似表示的新方法.计算表明,在弱地震各向异性条件下,新方法在很宽的射线角范围内,对三种地震波的群速度都能很好地近似,在准SV波计算精度方面显著优于目前通常使用的近似方法.     

基于随机二元指标的边坡稳定性分析

考虑岩土体抗剪强度参数的变异性,综合极限平衡法和可靠性理论构建了安全系数概率密度分布函数模型。结合实际工程特点,以安全系数大于临界值为标准构建有效区,将有效区安全系数均值与对应可靠度相乘,得到以安全系数和可靠度为随机二元指标的有效安全系数。以有效安全系数为定量指标,将边坡宏观特征现象与定量分析相联系,构建意义更为明确的边坡稳定性分析及评价方法。通过工程实例对比了有效安全系数与传统评价指标之间的差异。所得结论可为工程建设提供参考和借鉴。     

一种新的拟合地震动衰减关系的分步回归法

提出了拟合地震动衰减关系的一种新的分步回归法.该方法首先确定近场饱和项,再获得距离衰减项,最后确定震级项.作为算例,采用NGA项目美国西部地区的强震观测资料,对基岩场地自由地表加速度反应谱平台高度值衰减关系进行了回归.结果表明,采用此方法对实际资料的拟合不存在系统偏差,结果稳定,能反映强震地震动在近场的距离饱和与震级饱和特性.对远场数据考虑截尾效应,能使回归结果正确反映地震动的远场衰减特征.     

利用加速度或速度记录快速测定矩震级的一种新方法

根据峰值加速度、速度、位移对构造环境剪应力场和地震矩的依赖关系,导出了直接计算矩震级的公式．用北京怀来小台网（速度记录）、唐山强震观测台网（加速度记录）和北京地区台网（速度记录）的地震记录资料,检验了这些公式的可用性．结果表明,利用加速度或速度记录测定的矩震级与常规方法（根据位移谱高度）测定的矩震级十分接近．证明了这些公式的正确性,从而拓宽了用于测定震级的资料类型,即不仅限于位移记录,速度和加速度记录都可用于测定震级．     

基于多元自回归样条的液化侧移灾害评估模型

为了将液化侧移计算方法本土化,本文基于Youd等人收集的液化侧移数据库,采用擅长处理复杂参数维度问题的多元自适应样条回归法（MARS）建立液化侧移计算模型。经验证,该方法建立的模型精度和可靠性都可以通过检验。本文主要内容包括：（1）在本土化过程中,本文选取峰值加速度PGA作为地震动参数,替代现有模型中的M和R,计算结果并未影响液化侧移计算精度;（2）在MARS方法进行建模过程中,对临空和缓坡两种情况的影响因素进行重要性程度计算和筛选;（3）建立两种情况下的液化侧移计算模型,并用F检验法和t检验以及新西兰2010—2011年系列地震中液化侧移数据进行检验,证明本文方法的合理性和可靠性。本文的结果能满足我国相关规范、工程师以及岩土地震工程防灾减灾等方面的需求,还可为地震液化侧移灾害小区划提供理论基础。     

一种地震应急响应级别判定方法

破坏性地震发生后,相关部门根据地震应急预案启动地震应急响应,由于难以在第一时间得到准确和全面的灾情信息,因此支撑地震应急响应级别的判定因素有限。本文通过专家调查法,梳理出影响地震应急响应级别判定的关键因子,并对其赋予一定的权值,得到地震应急响应级别的阀值。当地震发生后,采用专家打分的形式计算出1个地震应急响应级别的判定值,通过判定值和阀值区间的关系,判定地震应急响应级别。最后,抽取了2011年以来云南境内发生的10次破坏性地震作为检验样本,结果证明该方法对应率较高,具有一定的适用性。     

一种基于能量的振动主动控制新方法

为了防止控制过程中作动器出现饱和现象,本文提出了一种基于能量的新的振动主动控制策略。该方法是通过比较容许能量与实际能量来确定结构控制力的大小,而其方向是通过对能量求导确定。由于不需要求解线性矩阵不等式,所以计算简单,操作方便。并且当采用同样容量限的多个作动器时,控制输出力一致,从而避免设计多个控制系统,简化了控制器设计。此外,由于采用阶跃控制,控制系统便于实现。最后,以六层建筑物为例来说明本文方法的可行性。     

基于多元线性回归方法的砌体结构加固费用估算模型研究

为建立适用于砌体结构的加固费用快速估算模型,对中国陕西、山西、四川等地砌体结构建筑物的历史加固费用及相关建筑参数进行统计,建立涵盖35栋砌体结构建筑物加固费用估算模型的回归与验证数据库,同时对影响加固费用的各建筑参数作显著性分析,并基于后向消去的多元线性回归方法,利用SPSS统计分析软件对已采集的加固数据进行回归,得到4个费用估算模型;按照相应评价准则分别对各模型进行评价,提出一套最优的砌体结构加固费用快速估算模型,并对该回归模型进行验证分析。回归得到的费用估算模型满足精度要求,具有一定的工程应用价值。     

基于重力异常反演的三维地震波速度结构分析方法研究

利用重力异常反演测试三维地震波速度结构,存在解不唯一、可靠性不高的问题。将面波反演充分融合到重力异常反演方程中,降低传统反演方法的非唯一性,并提升可靠性。以川滇地区为例,采用融合后的重力异常反演方法分析三维地震波速度结构。通过速度和密度的关系转换,得到对应的重力异常数据。由于面波频射数据主要对地震波横波速度敏感,因此将重力异常数据和初始横波速度相连,依据地震波速度和岩石密度之间的关系,获取重力异常反演方程,用于分析速度结构。选取21.6°~34.2°N、97.1°~105.9°E范围内的川滇地区活动块体作为实验数据,经过实验分析发现：使用该方法迭代反演川滇地区地壳上地幔顶部横波速度,重力异常数据和面波频射数据的残差值分别是6.24 mGal和0.027 km/s,实际拟合效果较好;分析该地区不同深度切面横波速度发现,在24 km深度处,上地壳中含有相对低速层,在44 km深度处,中下地壳中存在低速层;且该方法分析川滇地区三维地震波速度结构解的分辨率较高。     

基于非线性剪切梁方法的堤防液化判别分析研究

很多河流的堤防工程修建在人口密集地区,失事后往往会造成严重后果,尤其是细粒土填筑而成的堤防,在地震作用下存在液化破坏的可能。采用合理方法对堤防进行液化判别,确定其在地震作用下的动力稳定性十分必要。针对某实际堤防工程,进行五种拟用筑堤土料动力特性试验研究,并基于试验成果,采用能够考虑地基-堤身相互作用的非线性剪切梁方法,对堤防的液化可能性进行判别。研究表明:提出的非线性剪切梁方法能够考虑地基和堤身间的相互作用,且简单实用、可操作性强;土体的相对密度、空隙比和颗粒粒径大小及其他粒分布特性对其抗地震液化能力影响较大;在设定运行工况下,Ⅷ度地震时除拟选粉质壤土外,其他四种土筑堤均有发生液化的可能,选用粉质壤土筑堤较合适。     

基于Hyposat方法的辽宁地区地壳一维速度模型研究

合适的地壳速度模型可以帮助地震学家准确判断地震测定精度。目前辽宁台网使用的速度模型是利用华南地区天然地震和人工爆破资料获得的两层平均速度模型。对近年来发生在辽宁地区的较大地震震相进行了提取、拟合、折合走时等分析,使用Hyposat定位方法计算出更适合于辽宁地区地壳结构的一维速度模型。研究表明,新模型在地震定位中比华南模型的定位效果更好,其走时残差和震中差都要优于华南模型,更加符合辽宁地区地壳结构。     

一种基于多相介质理论的油气检测方法研究

目前采用的油气检测方法和技术严格意义上讲都是基于单相介质理论的,而含油气储层是多相介质的,因此,造成了油气检测结果存在多解性和不确定性。本文以BIOT理论和实验室数据为依据,研究出一种快捷的油气检测方法。该方法已在中国塔里木、柴达木、准噶尔等盆地的10多个区块中得到应用,其检测油气的符合率高于现有的其它烃类检测技术。该方法在勘探阶段的油气检测方面和开发阶段油气藏动态监控方面具有广泛的应用前景。     

基于弹性波CT技术的岩体破裂探测方法

弹性波层析成像技术简称“弹性波CT扫描”,是在不损坏物体的前提下,利用弹性波射线穿透地层时,其走时及振幅与地层内部的某些物理参数存在线性积分关系的这一关键特征,反演地层内部三维速度结构或衰减特性的方法。本文基于弹性波CT技术,通过孔间岩体慢度反演,综合钻孔编录及工程现场情况,对承德市半壁山危岩体中破裂发育情况进行综合解译,测定岩体破裂发育的位置和规模。实践证明,采用弹性波CT方法探测得到的破裂位置与钻孔揭露的情况吻合,为危岩体的整治提供了依据。     

地震研究新方法——洋壳流理论简介

根据交换平衡力学原理[1],简要地介绍了洋壳流的概念及其运动特点。根据运行区域和方向的不同,把三大洋的海底扩张运动划分为不同的洋壳流,并绘出运行路线图。提出洋壳流运动方向、路线及力作用大小的判断方法,通过不同区域洋壳流相互力作用的对比,分析海底扩张运动对地震时空分布及变化规律的影响。     

多模态医学图象的SVD-ICP配准方法

多模态医学图象的配准在医学诊断和治疗计划中起着重要的作用。本文提出一种基于轮廓特征的迭代最近点（ＳＶＤ－ＩＣＰ）的配准方法。这种方法结合了ＳＶＤ最优化解析方法和迭代搜索的优点来解决图象轮廓点的匹配问题,适用于不同模态医学图象之间的配准。我们关于ＣＴ－ＭＲＩ和ＰＥＴ－ＭＲＩ二维图象的配准实验证明了该方法的有效性。     

GPS连续站水平位置坐标时间序列插值的一种新方法

GPS连续站多年的运行实践表明,其观测值在时间序列上并非时时连续,数据整体不完整率甚至已经达到了较高的比例。研究发现:在地壳形变的分析中,这样的结果直接影响着某种形变信息的正确提取。因此,插值已成为一项提高资料利用率、获取更多有效信息的必要途径。由于通常插值方法不注重空间上的联系,故对GPS的时间序列常难以给出恰如其分的插值结果。本文根据GPS连续观测资料各种信息的特征,提出了一种新的综合插值方法——欧拉—周期—滤波—自噪插值法。本文以天津GPS连续观测网为例,给出了实际操作方法,计算结果表明该插值法可以最大程度地保证各种信息不失真,较其它方法更为有效。     

探测受压岩样破裂区域的CT试验方法

本文对应用SYC 系列声波仪探测室内受压岩样破裂区域的试验技术进行了分析,提出了一种在稳压阶段及卸荷后测量声波走时的试验方法,并通过试验对时间因素及卸荷产生的走时误差进行了初步探讨,证明这种试验方法是可行的。