青海省典型土遗址病害及动力测试分析

通过调查青海省四处典型土遗址发现表面剥蚀、冲沟、裂缝、坍塌、人为破坏等病害普遍存在,门源古城和湟中县部分长城因缺乏保护,人为破坏情况严重,土遗址保存状况恶劣;大通县长城和湟中县加牙烽燧在开展保护工程后,土遗址整体保存状况良好。大通县长城2处墙体的现场脉动观测结果显示:（1）2处墙体的速度峰值随高度增加有明显放大现象,一号墙体由底部到顶部速度峰值放大1.7倍,二号墙体放大2.9倍,放大效应让2处墙体在地震时更不稳定;（2）两处墙体的测试频率在3.04 Hz至5.71 Hz之间,通过计算获得一、二号墙体差值百分比分别为30.5%和11.1%,表明二号墙体与场地相互作用明显,处于高风险影响,当遭遇地震的卓越频率与之相近时会发生明显的共振现象。因此应对观测处墙体进行加固,以减小与场地的相互作用,提高墙体的抗震稳定性。     

西北地区典型遗址土动模量与阻尼比特性试验研究

通过室内动三轴试验,研究了西北地区遗址土体的动本构关系,得到了模型参数,分析了遗址土体的动剪模量比和阻尼比的特性,并通过归一化处理得出模型参数,结果表明:遗址土体符合Hardin-Dinevich双曲线模型,其相关系数均大于0.991 7,模型参数a、b与土样密度不存在相关性;在相同荷载下,密度越大,动应变和动残余应变越小,其中陕西定边陡沟子明长城墙体土承受动荷载能力下降较快,而草滩段秦长城墙体、瞭望台台基处初始弹性模量和初始剪切模量较小,三处土体硬度较小,易于遭受病害侵蚀破坏,需进行重点加固维护;遗址墙体所建窑洞处土体强度和硬度明显大于长城墙体,动弹性模量和动剪切模量约为其墙体2倍。草滩段瞭望台土体强度和硬度明显大于同地区长城墙体;遗址土体的动剪切模量G/G0随着动剪应变γd的增加而减小,且密度越大,衰减速度越快,阻尼比D随着动剪应变γd的增长,呈现先缓慢增加-急剧增加-缓慢增加的过程,且密度越大,阻尼比越大。按建造年代、建造形制和用途划分、所处地区对典型遗址进行动力特性的对比分析,为今后土遗址加固保护提供理论基础和参考依据。     

广义霍夫变换在航磁串珠状异常的计算机检测中的应用

目前，航磁异常的计算机检测手段很单一，现有的检测方法存在着很大的局限性，解释的最终结果停留在定性研究的水平上。这里提出了将图像处理中广义的霍夫变换方法用于航磁串珠状异常检测的新思路，将航磁串珠状异常检测的结果提升到定量研究的水平上。经实例检验，效果令人满意。     

大地电磁测深在吉黑东部区域成矿背景研究中的应用

大地电磁测深法( MT) 在探明深部构造方面已得到广泛应用。运用该方法,将吉黑东部两条大地电磁的剖面进行了数据处理和反演,并与航磁、区域重力资料进行综合分析; 结合区域地质资料,对吉黑东部两处矿区的区域构造和成矿背景进行推断解释。剖面结果表明无论是斑岩型还是矽卡岩型矿床,成矿物质都与深部的壳幔岩浆有关; 深大断裂是岩浆和含矿热液的运移通道。大规模的白岗岩有利于矽卡岩型矿床的形成。寻找花岗闪长岩与钾长花岗岩之间存在深部构造的区域,有利于圈定斑岩型钼矿的成矿靶区。一撮毛岩体的正南和东南方向的白岗岩与一撮毛岩体具有相似的构造条件,是寻找矽卡岩型成矿靶区值得重视的地区。     

地热地球物理勘探新进展

地热作为一种清洁能源具有巨大的开发潜力,将在我国的经济发展中起到巨大的作用.在传统的热水型地热开发的基础上,国际上非常重视热干岩(Enhanced Geothermal)型地热的勘探开发.在这两类地热勘查和开发中,地球物理方法具有非常重要的作用.本文从地热系统的目标体岩石的地球物理性质出发,分析岩石的地球物理性质与温度、压力和含水量等影响因素的关系.例如随着温度的升高,岩石会出现去磁、电阻率降低、密度降低、弹性波速度也现明显降低等现象.进而分析地球物理方法应用到具体的地热勘查地质-地球物理异常模型.结合国际上21世纪以后的新方法技术,分析了重磁、电、地震方法在利用由于岩石温度的升高而出现的特殊地球物理现象,并应用于地热勘探.通过国内外实例介绍了各种地球物理勘探方法在地热勘查中成功应用,为进一步提高我国地热勘查水平,提供一些参考.     

地震波正演模拟有限元法在微机上的实现

有限元法是复杂介质地震模拟的有力工具,它能比较客观地反映地震波传播过程,比较细致地再现地震图像。但由于有限元法地震模型所需网格节点数多、数据规模大,使它的计算受到限制。采用对角化集中质量矩阵、刚度矩阵变二维为一维存贮,并通过使用有限差分吸收边界条件来处理地质模型的人为边界反射问题,从而使计算所需内存降低,计算时间减少,并能比较好地实现地震声波用有限元法计算,理论模型的计算结果验证了算法的正确性和可行性。     

基于数据空间和稀疏约束的三维重力和重力梯度数据联合反演

随着重力和重力梯度测量技术的日趋成熟,基于重力和重力梯度数据的反演技术得到了广泛关注.针对反演多解性严重、计算效率低和内存消耗大等难点问题,本文开展了三维重力和重力梯度数据的联合反演研究,该方法结合重力和重力梯度两种数据,将L0范数正则化项加入到目标函数中,并在数据空间下采用改进的共轭梯度算法求解反演最优化问题.同时,本文摒弃了依赖先验信息的深度加权函数,引入了自适应模型积分灵敏度矩阵,用来克服因重力和重力梯度数据核函数随深度增加而衰减引起的趋肤效应问题.为了提高反演计算效率,本文又推导出基于规则网格化的重力和重力梯度快速正演计算方法.模拟试算表明,改进的共轭梯度法可以降低反演的迭代次数,提高反演的收敛速度;自适应模型积分灵敏度矩阵,可以有效解决趋肤效应,提高反演纵向分辨能力;数据空间和改进的共轭梯度算法结合,可以更好地降低反演求解方程的维度,避免存储灵敏度矩阵,有效地降低反演计算时间和内存消耗量.野外实例表明,该算法可以在普通计算机下快速地获得地下密度分布模型,表现出较强的稳定性和适用性.

     

基于IDA方法的交河故城金刚宝座式塔土建筑遗址地震易损性分析

增量动力分析（IDA）作为动力形式的静力推覆法,被广泛应用于建筑结构的抗震能力分析和性能评估中,但其在土建筑遗址地震易损性分析中的应用甚少。基于IDA方法尝试对交河故城塔林区金刚宝座式塔土建筑遗址进行在地震作用下的易损性和抗震能力分析,以谱加速度S_a（T₁,5%）作为地震动强度指标,最大层间位移角θ_max作为结构损伤指标进行IDA分析,得到土建筑遗址在一系列调幅地震动作用下的IDA曲线、地震需求概率模型和易损性曲线,计算出模型的倒塌率和CMR值。通过以上分析得出金刚宝座式塔的易损性和抗震能力,为今后土建筑遗址抗震保护提供理论基础和分析思路。     

交叉梯度约束的三维极化率/电阻率联合反演

为减少反演的多解性,多数情况下期望电阻率和极化率异常具有相同结构。笔者利用交叉梯度算法实现了联合反演。在计算交叉梯度项过程中,提出一种新的离散化网格边界处理方法,提高了交叉梯度项计算的速度和精度。试算结果表明三维电阻率/极化率联合反演能有效地提高同结构异常体的反演效果。     

现代高速铁路对大地电磁测深的影响规律研究

为研究高速铁路对大地电磁数据的影响规律,笔者以京广高速铁路为例,在距铁路不同距离进行长周期大地电磁观测试验,对高铁干扰信号进行研究。结果表明,高铁主要干扰信号为脉冲噪声、阶跃噪声及周期噪声,对大地电磁100 Hz以下频段的数据均会产生影响, 10 Hz的干扰信号影响范围不超过0.5 km; 5～10 Hz的干扰信号影响范围不超过3 km; 1～5 Hz的干扰信号影响范围不超过5km;1 Hz的干扰信号影响范围超过5 km。