青藏高原各地体的地壳-上地幔结构及其东西向的变化特征

青藏高原是由多个地体拼合而成的,在印度板块向北俯冲的长期作用下,各地体被挤压,地壳缩短,高原隆升。尽管在北北东向挤压作用下发生了高原的近南北向的断裂活动,但各地体本身的结构整体上保持相对稳定,不仅地壳浅部的地层、岩石、古生物保持着各自的特征,而且深部Moho面的变化和岩石圈的特征也是相似的。青藏高原的相距500km以上的2条宽频地震探测剖面的接收函数结果证实:高喜马拉雅地体、特提斯喜马拉雅地体、冈底斯地体、羌塘地体和巴颜喀拉地体在东西方向上保持着相近的速度特征。这充分说明,印度板块向北俯冲与青藏高原碰撞,引发各地体碰撞造山与高原隆升是地壳和岩石圈的整体构造运动,高原各地体,至少高原腹地仍然保持着大致相同的深部结构,Moho面、岩石圈底界面的深度和产状变化不大。     

中国天然地震探测深部构造的研究现状与发展

在青藏高原等地区为研究下地壳上地幔的构造特征,最近10a投入了较大工作量的天然地震探测。它可以获得较大深度上的地震速度图像、上地幔的各向异性,划分出低速体低速层,为研究地球动力学特征提供了新的资料。随着仪器的发展完善,这种方法在我国深部研究中成为重要而且经济的手段。地震层析、接收函数的研究、以及剪切波分裂的分析都取得了很大的成绩。在这些方面还有许多工作要深入研究,继续深入发展具有重要意义。     

自复位承插式多节段预制桥墩抗震性能理论分析

为了解决现有预制桥墩施工难度大、腐蚀风险高、震后可恢复性能不足的问题,基于承插式桥墩与多节段桥墩的技术优点,提出了一种新型自复位承插式多节段预制桥墩(RSSPP),使用了高耐久性的BFRP筋和2304不锈钢钢筋,既能够充分发挥承插式节点连接可靠、现场施工简单、容许误差大的特点,同时具备良好的自复位功能。将新型RSSPP桥墩体系分为节段承重部分、后张预应力部分和耗能钢筋部分,从抗弯性能、抗剪性能、抗开合与抗倾覆性能的角度分析了桥墩力学性能,提出了承载力的简化计算方法,将理论计算与数值模拟进行对比,结果表明:数据吻合较好,验证了理论分析过程的合理性,并进一步提出了RSSPP桥墩耗能钢筋和预应力筋配筋计算公式。     

青藏高原西部叶城-狮泉河地区岩石圈各向异性研究

对青藏高原西部新疆叶城—西藏狮泉河地区宽频地震探测记录到的剪切波进行了各向异性分析,计算结果给出了该地区上地幔各向异性的特征:西昆仑地区各向异性大都沿北东方向分布,总体方向变化不大,各向异性整体走向与青藏高原和塔里木盆地北缘各向异性空间分布一致。由此得出:印度板块向北推进的构造运动是形成本区岩石圈剪切波各向异性的主要原因,青藏高原各地体的各向异性在较大的东西向范围内保持稳定,各地体岩石圈固有的各向异性方向为北东向;作为羌塘地体和拉萨地体的分界线,班公怒江断裂带是主要的地表分界位置,在深部,无论西部剖面还是中部剖面,印度板块岩石圈的各向异性在该断裂带上均没有变化。     

喜马拉雅造山带的地壳上地幔结构——近震反射观测结果

2002-2005年完成了穿越喜马拉雅山的宽频地震探测,采用了沿剖面紧密排列的台站布置并获得了近震中的反射波资料,这对地壳和岩石圈内部速度界面的研究有重要意义.地震数据及研究结果表明,青藏高原的地震主要发生于上地壳范围内,高原莫霍面反射波的纵波PmP与横波SmS波至清晰可辨且有很强的能量,在跨越雅鲁藏布江时PmP和SmS均发生了错动,表现为北深南浅.在改则至鲁谷沿线所记录到的发生在拉萨地块的Fw21事件的地震数据中,拉萨地块内部的莫霍面反射波,尤其是SmS波至非常清晰连续,地壳纵波平均速度为Vp=6.3km/s,表明拉萨地块内部Moho面平坦、连续,不存在突起与错位.在此Moho面之前出现壳内较强反射界面,埋深45kin可能正是下地壳的顶界面.P208事件中PmP和SmS均清晰可见,然而在距震中450km及其以远地段存在两个清晰的震相PLt及SLt,并且其能量很强,可能是位于160km深处的岩石圈底界面的反映.根据对近震资料的分析研究,本文建立了该地区的地壳上地幔的结构模型.     

基于卫星遥感资料的中国区域土壤湿度EnKF数据同化

土壤湿度在陆气相互作用过程中扮演着重要的角色,是气候、水文、农业、林业等研究中重要的地球物理参数之一.土壤湿度影响地面蒸散,径流、地表反射率、地表发射率以及地表感热和潜热通量,从而对气候有重要影响,它对大气的影响在全球尺度上仅次于海面温度,在陆地尺度其影响甚至超过海面温度.本文介绍了基于EnKF及陆面过程模型的中国区域陆面土壤湿度同化系统（CLSMDAS,China Land Soil Moisture Data Assimilation System）,以及该系统应用于中国区域陆面土壤湿度同化试验的结果.CLSMDAS包括以下几个部分：1）陆面模式采用美国国家大气研究中心NCAR的陆面过程模型Community Land Model Version3.0（简写为CLM3.0）;2）大气驱动场数据中的降水和地面入射太阳辐射数据来自FY2静止气象卫星每小时产品;3）陆面数据同化方法采用EnKF（Ensemble Kalman Filter）同化方法;4）观测数据包括AMSR-E卫星反演土壤湿度产品以及地面土壤湿度观测资料.利用CLSMDAS对2006年6~9月的土壤湿度同化试验结果的分析表明：陆面模式模拟和同化结果都能比较合理地反映出土壤湿度时空分布,同化的土壤湿度分布与2006年8月重庆、四川发生建国以来最严重的夏伏旱有非常好的对应关系,与发生在9月的湖北东部、广西南部等地的干旱区也有非常好的对应关系.     

利用层析成像研究青藏高原叶城-狮泉河地区深部构造

位于青藏高原西部的叶城-狮泉河地震探测剖面, 始于塔里木盆地南缘, 穿越西昆仑造山带, 终止于喀喇昆仑山东侧. 本文作者利用天然地震体波完成了该区的三维走时残差反演, 勾划出了青藏高原西北部的深部构造格局. 获取了塔里木岩石圈以约40°倾角向南俯冲到西昆仑造山带之下约280 km的层析图像; 地表出露的地体边界在层析图中均有显示, 并能追踪到其向深部延续的清晰图像. 尤其是发现了空喀山断裂与康西瓦断裂在200 km深度下有相交的趋势. 该区段也正是地震活动的主要地带.     

新疆库车-克拉玛依地震层析成像

利用在同地区直接布设的观测台站,进行六个月连续观测所取得的地震数据,挑选清晰远震的Ｐ波到的数据,采用ＡＣＨ层析成像方法绘出了天山地区地壳和上地幔的三维速度图象,反演结果表明：天山南侧是塔里木地块高密度岩层产生的向北俯冲的高速体,天山北侧,准噶尔盆地内是产状较陡向南俯冲的高速体,天山主体就夹在两个俯冲带之间,形成一个不等边三角形的低速区,地壳范围是高速体和低速体的相间排列,与地表看到的地块的划分基本一致。在２００～３００ｋｍ的深度中,存在较大面积的低速体,低密度的热物质主要来源于幔,随着天山地区的强烈挤压与隆升,存在较大面积的低速体,低密度的热物质主要来源于地幔,随着天山地区的强烈挤压与隆升,深部热物质则向上迁移、渗透,甚至沿着断裂带达到上部地壳和地表。     

一种新型超弹性SMA-叠层橡胶复合隔震支座

提出了一种新型超弹性形状记忆合金(SMA)-叠层橡胶复合隔震支座,即在普通叠层橡胶垫四周呈交叉状对称布置了两组超弹性SMA丝(预应变SMA丝和未预应变SMA丝)。分析了复合支座的工作原理,建立了其力学模型。在假定SMA丝总用量恒定情况下,计算比较了未预应变SMA丝与预应变SMA丝的面积(数量)对复合支座滞回性能的影响,结果表明:预应变SMA丝可明显提高支座的耗能力和阻尼系数,未预应变SMA丝可赋予支座很好的大变形恢复能力,二者结合可改善叠层橡胶支座的力学性能。     

衡水湖湿地景区雷电灾害区域风险评估研究

根据衡水市1972—2013年雷暴日资料、2009—2020年闪电定位数据及衡水湖湿地景区实地勘查资料,选取评估区域面积、评估景区级别、地形地貌和区域防雷安全管理等18个评估指标,采用层次分析法确定各评估指标的权重比,建立湿地景区雷电灾害区域风险评估模型,对衡水湖景区开展雷电灾害区域风险评估研究。结果表明：除闾里古镇区域风险等级为中等外,其他4个区域风险等级均为较高风险;影响其风险值的主要指标为土壤电阻率、地形地貌、相对高度、人员密度、材料结构、区域雷电防护水平和区域防雷安全管理;找出了衡水湖景区的雷灾易发区、隐患点和防雷措施薄弱环节,有助于更加科学地防雷减灾。