突变理论在地震资料解释中的应用

阐述了尖点突变理论,建立了地震信号尖点突变模型并转化为尖点突变的标准形式,在时间域内提取突跳势、突跳时间;在频率域内提取突跳势、突跳次数等参数。运用突变理论对实际地震资料进行构造解释表明:突跳参数曲线上异常的位置与断层的位置有关,为地震资料解释提供了一种新的途径。      

基于突变理论的煤层不连续性检测技术

通过突变理论的尖点突变模型及分析,将地震信号转化为尖点突变的标准形式。在时间域、频域计算突跳势、突跳时间等突跳参数,分析突跳参数异常,较好的反映了煤层的不连续性;比较相干、突跳理论两种技术在反映煤层不连续性上的效果,分析了各种技术的优缺点。尝试将相干属性和突跳参数属性进行融合,得到新的属性切片,很好的反映了煤层断层和裂隙富集区的分布情况。研究表明,利用突变参数进行断层的检测是可行的,突变理论将为煤层不连续性检测提供一种新的方法。      

突变理论在油气检测中的应用尝试

突变理论是现代非线性科学领域的一个重要分支,本文通过建立尖点突变模型和累加尖点突变模型,尝试性将突变理论应用于油气检测,提出突跳势、突跳间隔、突跳时间等参数,并通过实例分析,证明利用突跳参数进行油气检测的可行性。     

岩石失稳破裂的变形突跳研究

针对在非刚性加载条件下岩石失稳破裂过程中变形突跳的特性, 根据时间的不可逆性, 研究了岩石试样在普通试验机下的变形规律及突跳特性, 得到了与尖点突变模式相似的突变机构。再利用突变理论中尖点突变模型研究由试验机和岩石试样组成的力学系统的失稳机制, 结果表明:两者得到的岩石变形突变量非常相似, 且具有同一变化趋势。     

水库诱震机制新理论的探索──断层带弱化与岩体软化效应诱震理论

针对走滑断层诱发的水库地震，建立了尖点突变模型，提出了发震的充要力学条件判据及地震释放能量的简单表达式。以突变理论分析为依据，建立了水库诱震机制的新假说，简称为断层带弱化与岩体软化效应诱震理论，较合理地解释了水库地震与岩性、构造、水位的关系及水库地震序列ｂ值的特征。本文的讨论从整体上深化了对水库诱震机制的认识。     

考虑围岩流变特性的地震尖点型突变模型

考虑到断层两盘围岩的粘弹性和断层的应变弱化,建立了断层地震的简化力学模型,首先证明了该模型对应于尖点突变,后利用尖点突变理论研究地震的非稳定机制,阐明只有当外界对系统输入足够的能量,且刚度比小于１时,系统内的能量才能迅地转移与释放,引起地震。而孕震时间既与远场位 关又与围岩的粘弹性性质有关。     

油气储集层突变理论识别技术及其应用

本文论述了突变论中的尖点突变模型及其表达式,将地震信号化成尖点突变的标准形式,在时间域或频率域计算突变参数,并将突变参数与Ｂｕｒｇ谱及油气综合预测参数联合应用。实际应用例子表明,突变理论识别技术具有广阔的应用前景。     

突变理论在断层活动机理分析中的应用

本文扼要阐明了突变理论的基本思想，介绍了突变理论的Ａ３尖点突变模型，建立了断层过程中的势函数，在此基础上，通过对平衡曲面方程的Ｔａｙｌｏｒ级数展开，求取了其标准形式，结合Ｔｈｏｍ的Ａ３类尖点突变，讨论了在不同情况下断层的活动方式。     

沉积盆地的突变特征及尖点突变模型的应用研究

以云南第三系盆地为例，详细论述了沉积盆地构造、沉积的复杂多变性及成藏的特殊性。沉积盆地的复杂多变性使沉积盆地具有剖分性、平衡特征的复杂多变性以及不连续的突变性等特征，这些特征与尖点突变特征相似或相近，建立起与尖点突变模型的关系，并利用反映沉积盆地多种突变特征的地震反射序列来检测其是否突变和突变程度，从而，可获得沉积盆地结构和地层介质结构的变化情况以及油气分布。良好的应用效果表明，尖点突变模型为油气勘探提供了可靠的新方法技术。     

利用地震道积分技术识别三维地震解释的陷阱

在铁法某井田内，利用三维地震勘探得到的地震时间剖面上并无断层显示，但巷道揭示有一个落差9m的断层，后采用三维地震道积分，在其时间剖面识别出一个与实际规模相符的断层。为此对该区所有三维地震资料进行地震道积分，解释出一条新的断层。后经巷道验证，该断层位置、性质与解释结果完全一致，可见地震道积分技术可以准确避开三维地震时间剖面上的断层陷阱。     

基于尖点突变的河型稳定性判定方法

冲积河道的自我调整过程是多因素相互作用的复杂响应过程,对冲积河道河型的稳定性和调整方向进行判定是河流动力学的基本问题之一。根据突变理论中的尖点突变模式,采用影响河道稳定性的控制变量与状态参量,建立河道平衡状态方程,并推导得到河流状态判别式。通过对100多条天然河流及实验河段进行验证,结果显示这一方法能判定冲积河流的河型稳定状态,并对其调整方向作出预测,为实际工程中的河流整治提供一定的参考。     

断层破碎带隧道突水突泥灾变演化模型试验研究

为研究断层破碎带隧道开挖扰动作用下突水、突泥灾变演化过程,建立了三维地质模型试验系统,以江西永莲隧道F2断层突水、突泥灾害为例,通过大量的材料配比及物理力学性能参数测试,研制出适用于流-固耦合模型试验的新型断层及正常围岩相似材料,对隧道突水、突泥灾害进行研究。试验结果有效地揭示了无支护条件下断层破碎带隧道的洞周位移、渗流压力、应力-应变以及突出物质量等特征参数对时效性的响应规律。随着时间的增长,渗流压力整体呈上升趋势,越靠近开挖面其波动范围及幅度越大;突出物质量在发生突水、突泥灾害前出现短时减小后迅速增加;洞周围岩拱顶以竖向位移为主,而拱腰以水平位移为主;在相同相应力状态下,拱腰位置应变比拱顶位置大。将试验灾变特征与现场实际演化过程进行对比分析,两者结果较为吻合。该系统可广泛应用于其他地下工程的模型试验研究,其研究方法及结果对类似工程研究具有一定的指导和借鉴意义。     

滑坡演化的非线性动力学与突变分析

基于对任-连续函数, 至少在较小的邻域内可以用多项式任意逼近的数学理论, 运用改进的Backus广义线性反演理论, 以斜坡位移时间序列为基础, 反演建立了斜坡演化的非线性动力学模型。并利用自治梯度系统与突变模型的等价性, 通过变量代换得到标准的尖点突变模型。以黄茨及卧龙寺滑坡为例对滑坡的发展孕育过程进行分析, 结果表明:该非线性动力学模型不仅预测效果十分理想, 而且具有较高的自我调整适应能力; 斜坡临滑前都以突变特征值D的突降至零为前兆特征, 可作为-个具有物理意义的前兆指标。     

地震动作用下均匀土质边坡的临界转角分析

均质土坡变形的整体旋转角度（即转角）与其弧形滑动特征相协调,是比永久位移更为优越的土坡变形与稳定性表征量。地震动瞬态弹性变形应变能相当于土坡系统势能的动态随机性“涨落”,临界点（临界转角）作为系统本身的一个固有特性,不受地震动随机性“涨落”的影响,土坡滑动失稳的临界转角实质上对应着系统势能的突变点。基于均质土坡地震动失稳的特点,结合突变理论,给出了确定失稳临界转角的计算公式,发现其仅与滑带介质本构模型参数 、 和滑弧半径R有关,但在本质上体现了诸因素的影响而具有广泛适用性。     

基于尖点突变理论的端承桩竖向承载力分析

国内外关于单桩竖向极限承载力的确定方法很多,但至今还未找到较为完善、科学和经济的方法求解桩的极限承载力的方法,因此尝试将尖点突变理论引入单桩竖向极限承载力的计算中,并与静载荷试验和抛物线法相结合,推导出端承桩单桩竖向极限承载力的计算公式。实例验证表明,当桩的位移值较小时,计算值接近实测值;当桩的位移值较大时,计算值与实测值偏离较大。结论可运用于实践。     

突变理论在边坡工程应用的研究进展

突变理论是非线性科学领域中的一个重要分支,作为一种数学工具已经在众多领域得到广泛应用,在边坡工程中的应用尤为活跃。首先简述了突变理论的发展概况和基本原理,然后分别从3个方面详细论述了突变理论在边坡工程应用中的研究进展,即基于尖点突变法的边(斜)坡稳定性分析、基于突变级数法的边(斜)坡稳定性评价和基于灰色理论、模糊数学的尖点突变预测模型对滑坡时间预报,重点讨论了相应的理论模型、应用方法和实际效果,最后结合目前存在的问题探讨突变理论在边坡工程的发展趋势。