半空间异质隆起的出平面动力响应:地表运动

采用闭合解析解对水平地表圆形非匀质隆起出平面运动特征进行详细分析。结果表明：（1）隆起区域介质软硬程度对其出平面地表运动影响非常大，软质隆起表面的地表位移较匀质隆起情况有显著放大，地表运动波动效应明显增强，而硬质隆起则减弱地表运动；（2）软质隆起地表位移幅值最大反应和平均反应增大的程度一般来说至少不低于隆起区域波速降低的程度，很多情况是远大于波速降低的程度，但最大反应出现的位置和频段主要受入射波角度控制；（3）当波垂直传播时，地表位移放大出现在隆起顶部，频率随隆起区变软，明显向低频移动，可出现在很低频段内，且随隆起区变软放大更为显著；（4）当波掠入射时，地表最大位移出现在隆起后表面，地表运动仍然十分强烈，甚至比波垂直入射时隆起顶部反应还要大，但出现在较高频段内。     

圆弧状沉积盆地与软土单覆盖层出平面地表运动对比

采用解析方法，通过圆弧状沉积盆地与同样参数的软土均匀单覆盖层的对比，研究沉积盆地对平面SH波二维散射效应和其出平面地表运动。数值对比结果表明：（1）波垂直入射时盆地中央地表位移幅值反应，其随频率变化形式与软土单覆盖层的地表运动有较强的对应性，且此时单覆盖层地表位移幅值为其下降；（2）盆地的二维散射效应特点显著波的汇聚作用使盆地中的地表运动显著放大，总体上较软土单覆盖层的地表位移幅值要大，其频域内的最大反应则明显大于单覆盖层情况，但最大反应在盆地表面出现的位置依赖于入射波角度、盆地深宽比和盆地的软硬程度；（3）沉积盆地中地表位移运动有强烈扭转效应，且随盆地变软和入射波频率增高而增强。     

瑞利阻尼介质有限元离散模型动力分析的数值稳定性

本文针对几种有一般阻尼的动力系数数值积分的显式方法，讨论了阻尼对稳定性的影响，并建议了瑞利阻尼介质有限元离散模型中动力分析数值稳定性的实用稳定判别方法。     

波动方程有限元离散中的变量匹配

本文提出了一类修正的Hamilton原理,并在此基础上,推导了波动力程数值求解中时域内的有限元离散格式,进而从时间和空间离散方法相统一的角度,讨论了直接积分方法中时间步长的选取问题。在分析了误差匹配关系之后,文中给出了有限元网格划分和时间步长选取应遵循的一般准则,并从新的意义上对中心差分法进行了讨论。     

峰值地面运动的非均匀断裂模型

从地震的粘滑机制出发,本文建议了一种非均匀断裂模型,推导出峰值地面运动与非均匀断裂参数之间的一组关系式。根据峰值加速度和峰值速度资料,我们可以方便地估计震源中辐射峰值地面运动区域的半径r_i,应力降ΔS_2,平均滑动D_i。同时,也能估计出辐射峰值地面运动区域周围应力调整的最值ΔS_1。地震和矿山震动的峰值地面运动资料的分析表明,与人们的预料相同,一般有ΔS_2≥Δτ≥ΔS_1,这里Δτ是整个震源的平均应力降。所以,辐射峰值地面运动的区域往往是震源中的局部高应力降区。计算结果还表明ΔS_1可正可负,说明其周围区域的应力可能增强,也可能减小。 根据粘滑的实验室资料,本文建议的模型可以对峰值地面加速度的上界进行估计。对于张应力状态,a≤0.80g;对于压应力状态,a≤4.0g。这里,a是近源处地表面上记录到的峰值水平加速度的上界。对于走向滑动断层,a将介于0.80g和4.0之间。     

配筋砌体结构墙体出平面反应试验研究

为研究配筋砌体结构出平面反应,将配筋砌块未注芯的孔灌注了高密度铁砂,以提高缩尺模型材料的等效密度,更真实地模拟墙体出平面惯性效应.利用推导的模型与原型的相似关系,设计并实施了振动台试验.结果表明,模型结构主要以压弯变形为主,在现行规范规定的构造措施下,足以抵抗设防地震造成的墙体出平面破坏.通过敲击试验得到墙体出平面振动频率,该频率相对较高,远离地震动卓越频率.相邻楼层出平面频率不完全相同,振动的相位可能时而同相,时而反相.     

地下结构地震反应的平面计算模型研究

采用平面应变模型对地下结构进行地震反应分析时,其核心问题是中柱的二维等效简化。常用的简化方法是将中柱的材料性质（如弹性模量和密度）进行折减。在此基础上,进一步引入空间约束影响系数和三维还原系数,提出新的中柱二维等效简化方法。针对不同简化方法,分别建立对应的地下结构地震反应分析平面应变模型,计算各模型的地震反应。通过与三维模型计算结果进行对比分析,研究不同简化方法的合理性。计算结果表明,本研究建议的方法可有效提高地下结构平面应变模型的计算精度。     

改进的 Clough-Penzien地震地面运动模型

简要介绍了Kanai-Tajimi模型、Clough-Penzien模型和改进的Kanai-Tajimi模型。基于Clough-Penzien和改进的Kanai-Tajimi模型，提出了改进的Clough-Penzien模型。利用拉普拉斯变换。导出了改进的Clough-Penzien模型。比较了Kanal-Tajimi模型、Clough-Penzien模型和改进的Kanai-Tajimi模型和改进的Clough-Penzien模型的统计特性。     

TWO DIMENSIONAL FINITE ELEMENT-BOUNDARY ELEMENT COUPLING MODEL OF MAGNETOTELLURIC SOUNDING

This paper describes how to apply the boundary element method to solve 2-D magneto-telluric sounding problem and then couple the BEM with finite element method to deal with inhomogeneous geological structure and its relation to regional stress regime. The BEM is able to calculate precisely the derivative of field variables. Such a new approach can more flexibly than others set up the upper boundary condition of the air region. Two practical examples are given. One is the study of topographical effect on the MT fields using boundary element method. There is an inverse relationship between the change of apparent resistivity and the topographical variation. The other is a coupled model of a basin in Nei Monngol Autonomous Region. A lower resistivity zone must exist in the crust and should be thicker below the central portion of the basin. This seems to agree with the regional stress regime changed from extension in Mesozoic to compression in Cenozoic     

徐淮地区煤矿井筒破裂原因初探

本用震源力学理论和方法研究了徐淮地区从１９７０年以来构造应力场的方向和强度的时空变化过程。结果表明：以唐山地震为分界线，本区的应力场Ｐ轴取向由震前平均６１．８°变为震后平均７７．７°。如果将本区以宿北断裂为界分为南区和北区两个部分，则北区的Ｐ轴取向从６８．１°变７１．２°，而南区的Ｐ轴取向由６２．５°变到８３．６°，南区的变化明显于北区。     

基于准三维有限元方法建立的地震活动模型

基于有限元方法,参照细胞自动机模型,建立了一个地震活动演化的动力学模型.在这个模型中,根据边界条件和单元介质参数的分布,利用有限元方法确定各单元的应力增长速率.每个单元设定初始应力和摩擦因数,利用破裂准则可得到单元破裂所需时间.当单元破裂后,将破裂单元作为内部边界,利用有限元方法计算由于这个单元破裂对系统其他单元造成的应力调整.根据上述规则,建立一个由30×40个节点组成,在定常位移速率边界条件作用下的地震活动模型,探讨了区域应力场的动态演化、地震活动图像和各种参数变化对地震活动的影响.结果表明该模型在研究地震活动方面有一定优势并具有实用价值.     

基于准三维有限元方法建立的地震活动模型

基于有限元方法,参照细胞自动机模型,建立了一个地震活动演化的动力学模型.在这个模型中,根据边界条件和单元介质参数的分布,利用有限元方法确定各单元的应力增长速率.每个单元设定初始应力和摩擦因数,利用破裂准则可得到单元破裂所需时间.当单元破裂后,将破裂单元作为内部边界,利用有限元方法计算由于这个单元破裂对系统其他单元造成的应力调整.根据上述规则,建立一个由30×40个节点组成,在定常位移速率边界条件作用下的地震活动模型,探讨了区域应力场的动态演化、地震活动图像和各种参数变化对地震活动的影响.结果表明该模型在研究地震活动方面有一定优势并具有实用价值.     

地幔内变粘度的滞弹性流体运动的三维有限元模型

建立了描述具有无限大Ｐｒａｎｄｌｔ数，变粘度的滞弹性流体运动的稳态和动态三维有限元公式，其中运动方程的有限元公式是由用应力分量表示的平衡方程，再利用牛顿流体的本构关系导出的。这种处理方式，不仅能够分析流体粘度变化所起的动力学作用，而且还能够直接计算温度分布和由流体运动所引起的扰动压力。最后，论证了导出的有限元公式和程序的正确性和可靠性，并给出了具有三维流动特征的算例     

轴对称有耗介质电磁问题的时域有限元方法

从Ｍａｘｗｅｌｌ方程出发推导出非均匀介质中含时间的Ｇａｌｅｒｋｉｎ能量泛函的弱化公式,然后应用线性插值原理得到普通的二阶常微分方程。采用中心差分离散,并引入一个比例因子　,分离时间与空间变量,得到了随时间步长变化的递推迭代公式,从而将差分与有限元方法相结合,并对非均匀介质中时域有限元的稳定性进行了讨论,给出了其稳定性条件。在均匀无耗介质和有耗介质中,用单匝磁偶极天线的瞬态响应的时域有限元数值计算分别与现有文献作了比较,给出轴对称非均匀介质中有井眼的瞬态测井响应。     

雷达波有限元仿真模拟

为了突出雷达波自身的动力学特点,本文首先用Ｇａｌｅｒｋｉｎ’ｓ方法推导了含衰减项的雷达波有限元方程,用有限元方法实现了管状体、弯曲界面等复杂形体的雷达波场的仿真模拟．通过对比同一模型合衰减和不含衰减两种情况的波场,明显地展示了考虑雷达波自身特点后的波场仿真性较好．     

雷达波有限元仿真模拟

为了突出雷达波自身的动力学特点,本文首先用Ｇａｌｅｒｋｉｎ’ｓ方法推导了含衰减项的雷达波有限元方程,用有限元方法实现了管状体、弯曲界面等复杂形体的雷达波场的仿真模拟．通过对比同一模型合衰减和不含衰减两种情况的波场,明显地展示了考虑雷达波自身特点后的波场仿真性较好．     

大地电磁二次函数插值的有限元法正演模拟

在矩形网格剖分情况下,讨论单元内采用二次函数插值的大地电磁二维有限元正演问题,推导出相应的计算公式,在解线性方程组求取各节点处的场值后,计算地表的电阻率和阻抗相位.通过与理论解析解及线性插值有限元法的计算结果的对比,证实了本文方法在网格剖分稀疏时,仍有高的计算精度,与线性插值法相比,采用放稀一倍的网格仍具有较高的计算精度,而两者的计算时间相差不多.     

流体饱和多孔介质波动方程的有限元解法

讨论了流体饱和多孔介质中波传播问题的有限元解法,首先在Ｂｉｏｔ理论的基础 上,概述了数学问题的提法,然后提出了一种新型简便的人工边界上的无反射边界条件,同时 给出了有人工边界时流体饱和多孔介质波动方程的有限元计算公式．数值试验的结果表明, 本文提出的无反射边界条件和数值方法均很有效．