整点气温缺测的插补方法研究及其初步应用

长期连续完整的历史气温资料是震前气温异常判别研究的重要数据基础。本文考虑了参考站与缺测站之间的距离,建立改进的线性回归模型。利用该模型插补缺测和错误的气温整点值数据,在一定程度上解决了长期连续观测数据缺测的情况。通过对收集的唐山观测站气温整点值数据进行插补,并应用插补完整的数据分析研究了2012年5月28日唐山4.8级地震前兆异常。结果表明:①插补值与其前后观测值衔接吻合,插补后完整连续数据符合夏高冬低的年变规律;②插补误差在±0.5℃范围内的比例为60.2%,在±0.8℃范围内的比例为80.3%,其误差绝对值大于1.0℃的比例为9.6%,平均绝对误差为0.84℃,插补值与观测值的相关系数大部分在0.9以上;③从3月27日起出现增温异常,特别是震前2天增温幅度约8℃。     

插筋灌浆连接装配式钢筋混凝土剪力墙抗侧承载力分析

在地震荷载作用下,水平接缝处为装配式剪力墙结构的薄弱部位。为了研究带插筋灌浆连接的预制钢筋混凝土剪力墙的抗侧承载力,并比较其与现浇钢筋混凝土剪力墙承载力的区别,本文在已有试验的基础上对现浇和插筋灌浆连接装配式钢筋混凝土剪力墙进行了有限元建模。在此基础上,本文定义了插筋灌浆连接装配式钢筋混凝土剪力墙抗侧承载力折减系数并分析了轴压比、墙肢截面高度、墙肢厚度、灌浆料强度和插筋配筋率等参数对插筋灌浆连接装配式剪力墙破坏形态及承载力折减系数的影响。基于参数分析结果进行非线性回归分析,提出了插筋灌浆连接预制钢筋混凝土剪力墙承载力折减系数的简化计算公式。在工程参数的合理应用范围内简化公式计算结果与有限元计算结果吻合良好,可为插筋灌浆连接装配式预制钢筋混凝土剪力墙的抗震设计提供参考。     

水面蒸发与散热系数公式研究(二)

根据自1976年以来全国水面蒸发与散热研究协作组在我国各典型地区的原体与室内实验资料和大量水文站历史资料,通过理论分析和统计检验,确定了影响水面蒸发的诸因子及其非线性相互作用,引入了新的无量纲参数和公式结构,用实测资料统计确定了公式中的常系数,得到了用开敞湖面一般水文气象资料计算逐日蒸发和散热系数的公式。经全国务典型气候带内务季节湖泊(水库)和受热污染水体上原体观测和室内专题实验共1860组日平均检验,公式的精度高于现有其他公式。全文分两部分,本文刊出第二部分,内容包括:公式的检验;水文气象要素对α的影响;水面散热系数的计算和结语。     

密度与纵横波速度关系

用大庆地区４８口井的全波声波测井和密度测井资料进行了大庆地区密度与纵波速度、密度与横波速度经验公式，经５套文献数据和大庆，南阳，江陵等地实际测井资料检验证明，密度与纵波速度经验公式精度高于Ｇａｒｄｎｅｒ公式，并可看出误差的地区性差异；密度与横波速度经验公式无前人公式比较，但可看出其精度低于密度与纵波速度经验公式，建议在建立上述经验公式时，各地区最好根据本区资料确定经验公式中参数。如无本区公式可使用     

基于同步观测信息利用的高寒湖泊湍流通量数据插补方法

源区划分和质量过滤提高湖面涡动相关通量数据可靠性的同时,却降低了通量时间序列的连续性.为此,本文基于TensorFlow机器学习框架构建了一种超宽人工神经网络(ANN)模型.在选择输入ANN模型的特征变量信息时,我们采取了尽可能获取湍流输送过程中热力、动力学同步观测背景强迫信息的原则.通过ANN模型模拟通量的插补,本文实现了通量时间序列连续性的优化,插补后的羊卓雍错湖面通量数据的时间覆盖率从不足0.40提升至超过0.98.基于10次折叠交叉验证的ANN模型通量模拟性能检验则表明,各个检验组之间ANN模型的模拟误差波动较小,这显示出了较好的稳健性.具体地讲,感热通量、潜热通量和水汽通量原始观测平均值分别约为18.8 W/m~2、81.5 W/m~2和1.84 mmol/(s·m~2),10组交叉验证的插补感热通量、潜热通量和水汽通量平均绝对误差分别为5.4 W/m~2、15.7 W/m~2和0.35 mmol/(s·m~2).这表明本文所探索的ANN建模结构和同步观测变量筛选原则可更充分地利用观测点局地同步观测信息估算通量强度,有效地优化湍流通量数据的时间连续性,从而提升通量数据的可分析性.     

抛物线内插反应谱计算方法

为减小恢复被采信号所用的内插函数与山农要样定理要求的内插函数ha(t-n.T)之间的误差，提出了用抛物线内插－ha(t-n.T)的二阶近似代替常规的线性内插，为充分减小计算量，本文推导了计算绝对加速度反应谱的连锁公式。通过与常规方法的对比发现，抛物线反应谱算法的计算误差明显降低。在保证同样计算精度的条件下，抛物线算法较常规算法允许更低的采样率。为了将反应谱计算的相对误差控制在5％以下，抛物线算法要求有样率为奈奎斯特频率的5倍，而不是常规算法要求的10倍。     

大连地震台尾波震级公式的研究

本文使用尾波双振幅的地动位移A_m~*做尾波结束标志,建立了不同A_m~*标准的尾波震级公式。这样得到的公式可以减小仪器对震级测定值的影响。由于实际工作中使用据A_m~*=10~3 A_m~*V得出的尾波记录双振幅结束标准A_m~*,使用方便且换放大器仍可使用,通用性强。对不同A_m~*标准的公式做了比较,归纳出大连尾波震级公式M_D=0.3+2.15lgZ-lgK。此式可以兼顾对大小不同地震的测量要求,有更强的通用性。可以内插使用,对单台一次地震记录同时算出多个M_D值取均值,进一步提高计算精度。     

多步法快速射线追踪与圆台型高精度走时外插计算

为更好地适应复杂构造的地震偏移成像,本文提出了一套快速射线追踪算法和一种高精度的走时外插计算方法.采用线性多步法的预测-校正公式求解射线追踪方程组,与传统的四阶Runge-Kutta法相比,提高了计算效率.在网格节点上的走时计算中,应用一种基于圆台的外插方法,该方法以射线的方向为轴确定圆台,将轴上的走时外插到圆台内的网格节点上.与传统的矩形体外插方法相比,圆台走时外插方法提高了计算精度,且具有更好的稳定性.另外,该方法利用稀疏分布的射线即可获得高精度的走时表,节省计算量,对复杂构造的偏移成像非常有利,尤其是三维偏移.最后通过逆散射偏移成像算例,验证了算法的有效性和适用性.     

基于简谐波动模型的法向透射边界及其向任意波动的推广

基于外行简谐波动模型、多项式插值理论和具有解析表达式的外插序列,导出了N阶透射边界及其误差项与收敛的充分条件。利用外插序列的时空坐标满足同一直线方程的几何特征,完成了简谐波动N阶透射边界向任意外行波动阶透射边界的推广。依据外插序列的解析表达式,导出了后者误差项的近似表达式和收敛性的充分条件。N阶透射边界的主部与N阶多次透射公式相同,但误差项的表达式不同,精度与收敛性的分析方法与结果也不同。提出了与虚拟透射边界相关的频率放大倍数概念,认为它们是影响虚拟透射边界精度的关键因素。     

水面蒸发与散热系数公式研究(一)

根据自1976年以来全国水面蒸发与散热研究协作组在我国各典型地区的原体与室内实验资料和大量水文站历史资料,通过理论分析和统计检验,确定丁影响水面蒸发的诸因子及其非线性相互作用,引入了新的无量纲参数(w_e、Pv、Pe)和公式结构,用实测资料统计确定厂公式中的常系数,得到了用开敞湖面一般水文气象资料计算逐日蒸发和散热系数的公式。经全国各典型气候带内各季节湖泊(水库)和受热污染水体上原体观测和室内专题实验共1860组口平均资料检验,公式的精度高于现有其他公式。全文分两部分,这是第一部分,内容包括:影响水面蒸发的土要无量纲参数;感热输送和大气饱和度对蒸发影响的修正;水面蒸发计算公式的结构及其经验系数。     

应变固体潮理论值计算及其调和分析

本文给出了计算应变固体潮理论值的“封闭公式”和调和分析公式。采用了A.T.Doodson引潮位展开,推导了应变固体潮的大地系数和相位改正（长周期波、全日波、半日波和1/3日波）,可供调和分析之用。并通过Venedikov调和分析计算,对理论值公式进行了验证。文中还列出了三个台站的首批应变固体潮观测资料的维氏调和分析结果。     

基于walkaway VSP下行P波的TTI各向异性参数反演

本文基于弱各向异性（WA）介质的正反演公式和qP波的坐标变换,推导了利用qP波反演任意倾斜对称轴的横向各向同性（TTI）介质的各向异性参数和对称轴方向的公式.理论和数值实验表明,利用2个相互正交的变井源距垂直地震剖面（walkaway VSP）可以完全确定钻井中TTI介质qP波的3个WA参数和对称轴的2个方向参数.我们完成了几个由不同数量剖面组成的walkaway VSP模拟实验,使用TTI模型和一般各向异性模型对模拟数据进行了反演,证明了反演公式的正确性和可靠性.使用这些公式,对来自Java Sea的由3条剖面组成的walkaway VSP观测数据进行了各向异性反演,获得了钻井中接收点处介质的WA参数.     

分析引起地磁场观测值变化的一些因素

分析了地磁观测室周围建筑物的拆建、分量仪的倾斜、磁暴等几种外界因素对地磁场观测值的影响,发现其形式各不相同。并对前两种因素引起的变化运用公式进行了计算改正,以确保观测数据的准确,为地震预报提供有价值的资料。     

海面有效辐射的数值分析

本文基于大气辐射的基本概念和原理,对海面有效辐射进行分析讨论。首先,根据近海面大气边界层中的气温和湿度廓线跟风速廓线的相似性,采用海面粗糙参数z_0来定义海面。其次,由海面有效辐射的定义和大气辐射理论导出海面有效辐射的一般表达式。然后,对海洋大气的垂直结构作了分层描述,从而对海面有效辐射一般表达式进行具体运算,并且求得简化分析式。最后,利用海洋观测站资料,对本分析式和一些经验公式进行计算和对比。结果表明,晴天与阴天的海面有效辐射值相差较大,可是它们随海面风速的变化均甚小。     

从爆破烈度看仪器烈度的算法

以某次工程爆破的地震动测试结果为例,对《中国地震烈度表》、日本气象厅JMA系统、美国ShakeMap系统、福建省地方标准以及袁一凡教授提出的烈度算法进行了对比分析,讨论了以地震动参数为基础的仪器烈度计算方法,提出了将袁一凡仪器烈度算法中的PGA改为水平分向合成峰值,忽略持时和主频两个参数并修改个各参数权重的意见。经分析认为,袁一凡仪器烈度算法和福建省地方标准中的仪器烈度算法在处理大中小震时结果较为合理,且袁一凡仪器烈度算法保留了继续研究地震烈度机理的学术空间和扩展应用领域的可能。     

GRAVITY GRADIENT TENSORS DUE TO A POLYHEDRON WITH POLYGONAL FACETS1

Using the conjugate complex variables formulation, closed-form formulae for the gravity gradient tensors of the gravitational potential due to a homogeneous polyhedral body composed of polygonal facets are derived. The treatise considers the cases of the observation point being inside the polyhedron, on the surface of a facet, or outside the polyhedron.     

曲线与曲面上磁场向上延拓和分量转换

本文综合考虑单层位与双层位理论,给出了曲面、曲线坡度在一定限制条件下,由曲面上磁场各分量向上延拓和由△Z向△H_x、△H_y、△T转换的统一而稳定的解法以及由曲线上磁场各分量向上延拓和相互转换的运算稳定的通式。     

APPLICATION AND STATISTICAL ANALYSIS OF RELATIONSHIP BETWEEN SHEAR WAVE VELOCITY AND DEPTH OF SOIL-LAYERS

The shear wave velocity is one of the important parameters in seismic engineering.The common mathematical models of relationship between shear wave velocity and depth of soil-layers are linear function model,quadratic function model,power function model,cubic function model,and quartic function model.It is generally believed that the regression formulae based on aforementioned mathematical models are mainly used for preliminary estimation of the local shear wave velocity.In order to increase the value of test data of wave speed in boreholes,the calculation formulae for the thickness of ground cover layer are derived based on the aforementioned mathematical models and their fitting parameters.The calculation formulae for the mean shear wave velocity of soil-layers are derived by integral mean value theorem.Accordingly,the calculation formulae for the equivalent shear wave velocity of soil-layers are derived.The calculation formulae for the depth of reflective waves in time-depth conversion of the reflection seismic exploration are derived.Through the statistical analysis of test data of shear wave velocity of soil layers in Changyuan County,Henan Province,regression formulae and their fitting parameters of aforementioned mathematical models are obtained.The results show that in the determination of the quality of these regression formulae and their fitting parameters,the adjusted R-square,root mean square error and residual error,the matching on the statistical range between the geometry of function of mathematical models used and the scattergram of the measured data,the application purpose and the simplicity of the regression formulae should be considered.With the aforementioned new formulae,the results show that the calculated values of equivalent shear wave velocity of soil-layers and thickness of ground cover layer meet the engineering needs.The steps for statistics and applications of the relationship between shear wave velocity and depth of soil-layers for a new area are as follows:(1) Analyze the relevant data about the site such as the drilling and wave speed test data,etc.and divide the site into seismic engineering geological units;(2) In a single seismic engineering geological unit,make statistical analysis of the data of borehole wave speed test,comprehensively identify and select mathematical models and their fitting parameters of the relationship between shear wave velocity and depth of soil-layers;(3) Substitute the selected fitting parameters into the formulae,based on their mathematical models for the thickness of ground cover layer,or the equivalent shear wave velocity of soil-layers,or the depth of reflective wave,then the thickness of ground covering layer,equivalent shear wave velocity,and depth of reflective wave are obtained.