地震和波浪作用下表面波条件对海水动水压力的影响

地震动斜入射条件下海洋场地简化为理想流体海水-两相介质海床-弹性固体基岩系统模型,通常假定为静水液面条件。本文以地震动SV波为例,推导了表面波条件下海洋场地动力反应解析解,研究了表面波条件对海水动水压力的影响。研究表明,表面波频率在大于0.5Hz时对海水动水压力几乎无影响,在小于0.5Hz范围内有影响,且越接近水面、频率越低时影响越显著。实际地震动卓越频率通常大于0.5Hz,因而地震动作用下采用忽略表面波条件的静水液面假定是合理的。进一步结合线性波浪理论,研究SV波和波浪联合作用下表面波条件对海水动水压力的影响。研究表明,由于波浪属于低频荷载且频率通常小于0.5Hz,在地震和波浪联合作用下表面波条件的影响较地震单独作用更为显著。     

On the mathematics of storage routing

Some mathematical aspects of storage routing are investigated analytically and through numerical simulation. The minimum size of the time interval required to eliminate computed values at the beginning of the outflow hydrograph falling below the initial steady flow rate is given for two routing schemes. The stability behavior of a refined Muskingum scheme is explored; it is found that values of the weighting coefficient up to 1.0 may be used with appropriately specified time intervals. The concept of “relative” storage is analyzed and it is shown that it is unnecessary when the correct initial condition of the storage is considered. The classical best straight-line fit procedure between storage and weighted discharge is investigated. In an example case, it is demonstrated that this method of system identification is not reliable. The possibility of using discharge-dependent parameters is discussed.     

加卸载响应比的自然概率分布

从Ｇｕｔｅｎｂｅｒｇ－Ｒｉｃｈｔｅｒ的分布关系出发，以应用最多的以√Ｅ为响应量的Ｙ３为例，对模拟生成的满足Ｇ－Ｒ关系和均匀随机分布的事件探讨了加卸载响应比的自然概率分布，同时，还与首都圈地区的一组实际资料得到的自然概率进行了对比分析，结果表明，在样本量有保证的情况下，反映系统临近失稳程度的加卸载响应比Ｙ３的自然概率分布基本稳定，随机出现加卸载响应比高值的自然概率很低，因此，实际观测到的高响应经值确     

1303年山西洪洞8级地震震源断层研究

1303年在山西洪洞附近发生的8级巨大地震, 是中国根据现存较为详细的文献记载史料所确定的最早的一次8级地震。 这次地震距今已有700多年的历史, 而地震所在区域至今仍有持续不断的小地震活动。 本文根据地震破裂区1981年至2013年的中小地震精定位地震目录, 采用震源断层面拟合方法, 反演得到了1303年山西洪洞地震的震源断层面参数: 走向19.3°、 倾角88.5°、 滑动角-170.0°。 断层面长75.5 km, 宽26.2 km, 深度为地下11.12 ～37.35 km。 将地震破裂区的地震精确定位资料以近东西向的洪洞断裂为界划分为地震北段和地震南段, 分段进行地震震源断层拟合, 反演得到洪洞地震北段震源断层面参数: 走向13.7°、 倾角76.6°、 滑动角-157.6°。 断层面长32.7 km, 宽21.7 km, 深度为地下11.97～32.86 km; 南段震源断层面参数: 走向20.3°、 倾角87.1°、 滑动角-154.6°。 断层面长45.9 km, 宽16.6 km, 深度为地下9.32 km～25.50 km。 无论是分段还是不分段, 反演得到的洪洞地震震源断层均是右倾的近直立断层, 属于右旋走向滑动性质。 分段计算得到的地震北段震源断层深度比南段更深, 将反演得到的震源断层与临汾盆地深部构造最新研究成果进行了分析对比, 北段震源断层深度及倾角大小与深地震剖面推测得到的深大断裂几乎相同。 震源断层在地表的投影与洪洞地震的高烈度区能够较好地对应。     

均匀土-桩基-结构相互作用体系的计算分析

本文以结构－地基动力相互作用振动台模型试验为基础，结合通用有限元软件ANSYS，对均匀土－桩基－结构动力相互作用体系进行了三维有限元分析。计算中土体采用等效线性模型，利用面－面接触单元考虑土体与结构交界面的状态非线性，计算与试验得出的规律基本一致。桩基与土体间发生了脱开再闭合和滑移现象。桩身应变幅值分布呈桩顶大、桩尖小的倒三角分布，角桩的应变幅值较大，边排中桩和中桩的应变幅值较小。桩土接触压力幅值呈桩顶小、桩尖大的三角形分布。在沿振动方向的三排桩中，边排桩的滑移比中排桩的滑移量大。通过计算分析与试验的对照研究，验证了采用的计算模型与分析方法的合理性，为结构－地基相互作用的进一步研究奠定了基础。     

离石北部北川河阶地特征及其新构造指示

详细研究了离石北部一带阶地的地层地貌特征,并尝试对吕梁山山体的隆升进行分析探讨。结果表明,晚更新世以来该区有过三次间歇性隆升,并且三级阶地形成以来即晚更新世早期山体隆升相对快速强烈,二级阶地形成以来即晚更新世晚期至全新世时期山体隆升处于相对缓慢的过程。     

声波方法在城市活断层探查与评价中的应用--人工地震、雷达和声波方法的比较与组合

断层上断点深度是确定平原隐伏断层活动年代的关键数据。对同一断层用不同物探方法获得的数据相差可达几十到几百米，这一差值可能导致对断层活动性的判定结论完全相反，由于缺乏宽频带、中心频率高的人工震源，只能采用多种方法联合探测。人工地震波、电磁波和声波的频率越高，分辨率越高，但衰减快，可探测深度也降低。相反，频率低，分辨率下降，但探测深度增大。人工地震波频率为数十赫兹，探测深度大，分辨能力低。雷达电磁波为10^6Hz量级，分辨能力强，但探测深度很小。声波为数千赫兹，分辨能力优于人工地震，探测深度大于雷达，性状介于二者之间，适合厚层第四纪沉积层的超浅层探查。声波高分辨率超浅层探测的初步结果表明．以往华北平原东部某些断层活动性的论断可能要做很大的修正。     

基于磁通负反馈结构的高灵敏度感应式磁场传感器研制

感应式磁场传感器广泛应用于地球物理电磁勘探仪器,但也是阻碍我国地球物理电磁勘探仪器装备研发和推广应用的瓶颈技术.在我国SinoProbe计划中"地面电磁探测(SEP)系统"项目支持下,我们研制出用于大地电磁测深(the Magnetotellurics MT)方法的高灵敏度磁场传感器.研制过程中,采用磁通负反馈技术,增强传感器系统工作稳定性;采用斩波稳零放大电路技术,有效降低低频1/f噪声对传感器灵敏度的影响;采用高磁导率合金材料,增加磁场传感器的灵敏度.最终,MT磁场传感器工作频率范围为1 m√HZ ~1 k√HZ ,噪声水平0.1 √HZ 时为1.5 pT/√HZ ;1 √HZ 时为0.15 pT/√HZ ;10 √HZ 时为0.03 pT/√HZ ;长度96 cm,重量≤6 kg.理论和测试结果表明:与同类产品比较,本文研制的感应式磁场传感器在≥10 √HZ 时,平均噪声水平从150 fT/√HZ ,下降至30 fT/√HZ ,噪声水平更优,测量精度更高,能够更好地满足MT方法的需求.     

黑龙江镜泊湖火山地区电性结构初步研究

在黑龙江镜泊湖火山地区做了 30个点的大地电磁测深工作。结果表明 :测区为非一维结构 ,中部为二维结构 ,走向为北东向。上下大致可分为 3个电性层 ,电阻率上部为中阻 ,中部为高阻 ,下部为低阻。测区四周电阻率高 ,中部有一个截面不规则的北东向拉长的低阻立式柱状体 ,该柱体的电阻率从上到下也呈“中 -高 -低”形式     

3D3C陆地反射PS转换波CMP成像影响因素分析

三维三分量(3D3C)陆地反射PS转换波共中心点(CMP)叠加成像方法,虽然抽道集简单,但是对实际资料处理结果往往不理想.尤其当反射界面为三维倾斜界面时,其成像质量较差.本文提出有三个主要因素影响其成像质量:第一,转换点离散.运用实例计算得出,转换点离散度随着纵横波速度比、偏移距和界面倾角的增大而增大.相同界面倾角,不同测线方位的转换点离散度不同,视倾角的绝对值越大离散度也越大;第二,道集内静校正量差异增大.CMP道集中,由于转换点离散使得转换点横向跨度较大,经倾斜界面反射转换的S波出射到近地表地层时的角度差异也较大,导致静校突出;第三,加大动校叠加复杂性.三维倾斜界面PS波CMP道集近炮检距时距方程可表示为双曲形式,但是曲线的顶点位置和动校速度同时随测线方位变化,使得CMP道集同相轴很难校平,动校叠加过程很复杂.     

广义S变换地震信号时频分析

广义S变换继承和发展了S变换的优点,其引入了λ、p两个参数,对S变换中固定的基本小波进行了推广和扩展,使得其时窗更灵活多变,在一定程度上提高了非平稳信号分析处理的时频分辨率。通过线性调频信号模拟测试对比,证实了广义S变换的信号聚焦能力明显优于S变换,能够更好地刻画信号的局部特性。最后,以某区二维单炮地震数据为例进行了地震信号的广义S变换时频分析,取得了良好效果。     

One-dimensional uniform and time varying solute dispersion along transient groundwater flow in a semi-infinite aquifer

An analytical solution for the space-time variation of contaminant concentration in one-dimensional transient groundwater flow in a homogenous semi-infinite aquifer, subjected to time-dependent source contamination, is derived. The uniform and time varying dispersion along transient groundwater flow is investigated under two conditions. First, the flow velocity distribution in the aquifer is considered as a sinusoidally varying function, and second, the flow velocity distribution is treated as an exponentially increasing function of time. It is assumed that initially the aquifer is not solute free, so the initial background concentration is considered as an exponentially decreasing function of the space variable which is tending to zero at infinity. It is assumed that dispersion is directly proportional to the square of the velocity, noting that experimental observations indicate that dispersion is directly proportional to the velocity with a power ranging from 1 to 2. The analytical solution is illustrated using an example and may help benchmark numerical codes and solutions.     

单跨简支梁竖向振动的磁悬浮半主动控制

由于传统的隔振器需要足够的竖向刚度来支撑上部结构,因而不能隔离竖向振动。为了解决这一问题,本文提出一种新的隔振策略,即磁浮式半主动控制方法,并将这一方法应用于弹性梁弯曲振动的半主动控制。将均质弹性梁简化为一带集中质量的简支梁,导出了控制系统的运动方程,讨论了系统在平衡点的稳定性,应用推广的Runge-Kutta方法,得到了系统在随机地面输入下的加速度响应。结果表明：杆件的初始悬浮位置是磁浮式半主动控制系统的平衡点,且平衡点是L稳定的;磁浮式半主动隔振系统具有类似于软弹簧的性质,与普通的弹性简支梁相比,磁浮式半主动振动控制系统的振动频率较低,加速度响应明显减小,系统具有良好的竖向隔振性能。     

Analysis on responding ability of well-aquifer system to precursors

Introduction Response of water level of borehole to micro-dynamic information such as seismic wave, solid tide and air pressure, etc, had been paid attention to long before and many researches had been carried out. It is concluded that abilities of micro-dynamic recording are different for differ-ent observation wells and even for the same well, responses to micro-dynamic information with different frequencies are different. Long-period events (precursors) before strong earthquakes are recorde…     

巴士系断裂带的构造应力场特征

利用１２０次地震震源机制解资料,分析了巴士系断裂带构造应力场的基本特征。结果表明,该断裂带应力场的总体特征为ＮＷ￣ＮＷＷ向,但不同地段略有差异。由北西至南东主压应力Ｐ轴方向由ＮＷＷ￣ＮＷ￣ＮＷＷ（近ＥＷ）向,Ｐ轴相对平缓,地震以走错动为主,兼具倾滑分量,应力场的变化与菲律宾海板块对欧亚板块的不均匀推挤作用有关。     

基于JC法的地下结构动力可靠性研究

基于JC法提出了地下结构的动力可靠性分析方法,建立地基土-地铁隧道非线性动力相互作用的有限元分析模型,将地基土-地铁隧道结构体系视为平面应变问题,采用Davidenkov动力本构模型和动塑性损伤模型,分别模拟土体和车站结构混凝土的动力特性,分析在地震动作用下地铁隧道结构的应力特性,进一步研究其动力可靠性,得到隧道结构的可靠度和可靠指标,以此评价地铁隧道结构的可靠性。结果表明：隧道结构上部右侧45°位置处的可靠性最低,下部右侧45°位置处的可靠性较低,这与隧道结构的拉应力反应的分析结果一致;基岩输入近断层地震动Northridge波和Chi-chi波时,由于地震波的脉冲效应,隧道结构的动力可靠性最低;总体而言,在0.1 g和0.2 g地震动作用下,隧道结构的可靠性足够,结构安全可靠。     

用双差定位结果分析华北地区的地震活动

华北地区北部是阴山—燕山隆起区、 华北平原和太行山隆起的交界处, 区域内地震活跃, 北部有张家口—渤海地震活动带(张渤带), 西邻山西地震活动带。 本研究采用双差定位法对华北地区2006—2009年发生的地震进行重新定位, 结果显示, 近年来华北地区的地震主要集中在北部的张渤带上, 总体呈WNW向分布。 震源深度主要集中在0~20 km的中上地壳, 占地震总数的96.3%, 有大约57.5%的地震分布在10 km以上的地壳内。 张渤带东部的唐山地区是该地震带上地震最密集的地区, 地震分布与区域内的断层有密切关系。 华北平原中南部的邢台地区也是地震相对较密集的区域, 定位结果显示, 邢台地区的新河断裂可能深达Moho面, 在该断裂的下方可能存在速度异常体, 把邢台地区西南部的地震活动从空间上隔离成上下两部分。 沿新河断裂的地震分布出现异常, 在深度10 km处, 地震分布由北东向西南逐渐与上部的地震分离, 震源深度逐渐加深, 最深可达30 km左右。     

不同环境对水泥土动应力影响的试验研究

为研究腐蚀性介质和动荷载对水泥土力学特性的影响,通过水泥土的动三轴压缩试验,获取水泥土动应力试验参数,分析各种环境对水泥土动强度的影响。试验结果表明,当硫酸钠溶液浓度小于0.03mol/L时水泥土的动强度逐步增大,当硫酸钠溶液浓度大于0.03mol/L时水泥土的动强度又逐步降低;随着氯化钠溶液浓度的增大,其动强度逐步降低;随着腐蚀时间的增加,0.03mol/L硫酸钠溶液的水泥土动强度逐步增大,而0.1 mol/L和0.3 mol/L硫酸钠溶液的水泥土动强度均逐步降低;水泥掺入比和围压越大,水泥土动强度越大;当溶液浓度小于0.03mol/L时硫酸钠环境对水泥土的动强度有增强效应,且浓度大于0.03mol/L时硫酸钠环境对水泥土具有腐蚀破坏效应,且硫酸钠溶液腐蚀效应大于氯化钠溶液腐蚀效应。     

Is fractal dispersion subdiffusive or superdiffusive? A theoretical investigation

A probabilistic approach is used to simulate particle tracking along a fractal path. The particle tracking is modelled as the sum of elementary steps with independent random variables. An exponential distribution is obtained for each elementary step and a Gamma distribution or probability density function is then deduced. The relationship between fractal dispersivity and the elementary step is given. It is theoretically demonstrated that the fractal dispersion is subdiffusive and that the linear dispersion coefficient and the linear dispersivity decrease with the mean travel distance. A review of some fractal models showing an increase of the linear dispersivity is given and an explanation that shows why these models may be not correct is proposed. It is shown that the results presented are in agreement with other studies relating to the application of the fractional calculus to diffusion transport. Lastly, a relation between the fractal dimension and the order of the fractional Langevin equation is proposed. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.