采用显式有限元方法求解开放系统动力响应的主要环节和问题

分析了采用显式有限元方法求解开放系统动力响应的主要环节中影响精度和稳定性的因素及其相互关系,指出数值解的精度和稳定性是这些因素共同作用的结果。归纳了合理输入数字荷载应满足的条件以及系统离散化准则。基于有限元方法推导了吸收边界的一般表达式,并据此提出吸收边界和透射边界之间存在确定的函数关系,并不是两类独立人工边界的新见解。认为内域的阻尼稳定性和人工边界的近场稳定性是大型复杂开放系统动力响应数值方法研究和应用中的关键科学问题,并从应用的角度提出了解决问题的思路和看法。     

消除强震加速度记录数字化误差的方法和处理软件

本文详细地分析了用数字化仪和激光扫描仪对模拟加速度记录进行数字化时所产生的误差及消除这些误差的方法，并开发了相关处理软件。数字化误差由数字化设备的系统误差和读数员在操作过程中的随机误差迭加而成，随机数字化误差是具有各态历经性质的、其振幅按高斯规律分布的平稳随机过程。利用激光扫描仪做强震记录数字化，工作效率很高。本文给出了激光扫描仪分析处理软件和消除数字化噪声实例。     

地下地震动频谱特点研究

本以美国加州强震观测计划(CSMIP）的6个岩土工程台阵的429条地表和地下地震动程为数据基础,按照各台阵场地土层分布情况将台阵分为七层和“上层／基岩”两类。对于同一类场地,将其中的各次地震,按照震级的大小将其分为三类;对于同一类地震,首先计算各地震的水下分量5％阻尼的反应谱以及相应的标准反应谱,并得到各深度测点相对于最深处测点的反应谱比值,分析比较两类场地下各深度反应谱的特点,另外,傅里叶谱也是本分析的一部分,通过对不同深度地下地震动的反应谱和傅氏谱的比较,得到了一些较有意义的结论,以供工程参考。     

城市防震减灾能力评估研究

城市防震减灾能力本身是一个涉及因素众多的复杂体系，对它的评估也是涉及到地震科学、社会科学和经济科学的交叉学科问题. 本文首先提出了城市防震减灾能力的概念，把人员伤亡、经济损失和震后恢复时间等3个方面作为衡量城市防震减灾能力的准则；围绕这3个准则，从影响城市防震减灾能力的众多复杂因素中抽取出六大因素，并用一些简单、可测量的指标来代表这六大因素，建立起城市防震减灾能力指标体系；然后建立起指标体系与上述3个方面评价准则¾人员伤亡、经济损失和恢复时间的联系；最后，用灰色关联分析方法将3个评价准则综合成一个防震减灾能力指数.从而为城市防震减灾能力评估提供了一个较系统、完整的理论体系框架. 理论体系的建立能够在绝对上、定量上评价城市的防震减灾能力，从而指导城市进行防震减灾决策.      

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℃。     

Feasibility of signal enhancement with multiple grounded‐wire sources for a frequency‐domain electromagnetic survey

Frequency‐domain electromagnetic methods with a grounded‐wire source are powerful tools in geophysical exploration. However, the signal may be too weak to guarantee the quality of survey data in complex electromagnetic environments, especially when the receiver is located in the air for the newly developed grounded‐source airborne frequency‐domain electromagnetic method. In this paper, a signal enhancement method with multiple sources is proposed to solve this problem. To evaluate the signal enhancement effect, we compared the signals generated by a single source and multiple sources with equal electric moment. The signal differences caused by synchronisation error and separation distance between source elements were analysed, and the methods to achieve maximum signal were introduced. Besides, we discussed the interaction between adjacent source elements to ensure the system safety, including the changes in output current and the safe distance between two sources using a dual‐source model. Lastly, a comprehensive field experiment was designed and conducted to test the multiple‐source method. The data processing results are comparable for single and dual sources, and the signal‐to‐noise ratio of dual source is higher in the field test. The subsurface resistivity structure at the test site is consistent with the previous controlled‐source audio‐frequency magnetotellurics method. These results show that signal enhancement with multiple sources is feasible. This study provides guidance to the application of multiple sources in field surveys when the survey environment is complex and rigorous.     

短期重现性地磁日变化感应电流集中分布与地震关系初步研究

通过分析台站之间地磁垂直分量日变化相关性,研究中国大陆南北带地区90°E～110°E,2009～2018年地磁日变化感应电流线状集中分布现象与M_S≥6.0地震关系。统计发现,我国每月平均出现约2次感应电流集中分布现象,且10天左右内有原地重复出现现象——感应电流集中分布重叠异常,原地重现的集中分布感应电流日期间隔一般在10天左右以内,原地重现日期一般不连续,重现次数一般仅有2次。研究发现,我国南北带2009～2018年共出现重叠异常23次,20次重叠异常出现后18个月内重叠段发生M_S≥6.0地震,对应率高达87%,地震基本发生在重叠段端部250km以内,重叠段发生2次M_S≥6.0地震的比例较低,约35%;重叠段2个端部均发生M_S≥6.0地震的比例极小,仅约9%。部分重叠段走向与已经发现的上地幔和地壳高导带埋深走向基本一致,推测重叠异常发生在上地幔和地壳高导带附近,是来自上地幔和地壳内高导带附近的地震异常信息。目前已知,中国大陆强地震主要发生在上地幔高导层的隆起区一带及其壳内高导层发育地区,深部电性测深结果表明,大震易于发生在电导率急剧变化的梯度带,但这些地区何时发生地震还未得知,本文发现的重叠异常解释了这些地区1～2年内是否发生地震这一问题。     

Numerical Analysis of the Effect of Mesoscale Eddies on Seismic Imaging

The influence of the mesoscale eddy on seismic wave propagation and seismic imaging in deep sea is investigated. Based on fundamental fluid equations, an appropriate partial differential equation is derived for the acoustic pressure field in water with eddies, including current effects. Seismic wavefields and synthetic seismograms in the center of the eddy are simulated. Numerical experiments demonstrate that velocity variations caused by the eddy can lead to traveltime perturbations. Further, in seismic images, the reflectors below the water layer are positioned incorrectly due to the perturbation of the eddy and this image perturbation depends linearly on the migration velocity of the layer below the corresponding reflector. The zero-offset seismic profiling throughout the affected area of the eddy shows that the maximum traveltime perturbation appears at the center of the eddy and the structure of horizontal reflectors below the water layer are distorted.     

从欧洲抗震设计规范的一般规定浅谈结构抗震概念设计的重要性

由于地震的作用以及在这种作用下的结构与构件的受力状况的复杂性和不确定性,结构抗震设计的计算假定与实际情况存在各种差异,甚至有时还根本无法计算.因此在这种情况下,为确保抗震结构性能,就不得不依赖结构抗震的概念设计.结构抗震概念设计是指工程师们根据结构地震破坏的形态和长期积累的实际工程经验等总结形成的符合工程师专业知识的基...