我国海上油田开采模式与强化采油技术研究

与陆上油田相比,海上油田的开采难度大、设备维护费用高,这就决定了海上油田必须以最短的时间产生最大的经济效益,获得最大采收率。因此,该文研究了海上油田的开采模式和三次采油的配套技术,提出了加快一次采油,模糊二、三次采油界限的新模式,并对适合海洋油田的聚合物的性能进行了分析,为油田的增效提供了参考。     

土钉技术补强土质古窑受拉破坏裂缝

保护土遗址免遭损坏是一个难题。土钉锚杆技术在加固保存石质遗迹方面应用较多,而在土质遗址补强方面的应用则鲜有报道。船迫2号窑为一土质古窑,在移去古窑内部回填土的过程中,最薄弱断面部位出现受拉破坏裂缝。应用有限差分程序FLAC,在稳定性评价的基础上模拟分析了微型土钉补强该受拉破坏裂缝的可行性。参数研究包括土钉长度、倾斜角、间距和孔径等对补强效果的影响。考虑现场施工空间的限制和土遗址保存对外观的要求,提出了合理的补强设计和施工方案。微型土钉技术补强受拉破坏裂缝的成功实施,为土遗址的加固补强提供了典型案例,具有一定的借鉴意义。     

改进直接基于位移的钢筋混凝土框架结构抗震设计研究

直接基于位移法进行抗震设计时,最初结构的刚度和承载力均是未知的,设计中需假定预期设计结构的振型模式和由此得到的结构侧向地震力分布,这样的设计结果会产生一定的偏差.针对此问题,提出了改进直接基于位移的抗震设计方法,即首先初步设计结构,根据初设结构的振型模式等效单自由度体系,结合目标位移反向设计结构刚度,将设计结构的刚度与初设结构刚度比较,进行调整设计,最后进行承载力设计.程序中为减少迭代次数,定义了结构竖向刚度调整系数,用以简化结构弹性刚度的确定过程,从而实现设计结构在相应地震设防水准下满足预期位移的控制要求.最后通过算例证明了该方法具有一定的准确性.     

几何缺陷对拱结构动力稳定性的影响

分析了外激励下几何缺陷对拱结构动力稳定性的影响。推导了拱结构边界确定而结构本身节点坐标偏差随机且指数相关时的条件相关矩阵,分解得到几何缺陷的分布方式和大小。从非线性运动方程出发,分别得出了周期荷载作用下非线性刚度矩阵可线性化,非周期荷载作用下同时考虑几何、材料非线性的Lyapunov指数计算方法。最后以一圆弧拱为例分别对周期荷载、阶跃荷载、脉冲荷载及地震荷载作用下几何缺陷的影响进行了数值分析。结果表明周期激励作用下拱结构存在动力失稳频域;在不同分布方式几何缺陷中动力稳定性对与屈曲模态相似的缺陷最为敏感。     

Pushover分析中抗力曲线的概率研究

本文在已有的研究基础上,结合我国现行的抗震规范（GB50011—2001）和地震作用统计参数,提出了pushover分析中结构体系抗力曲线的保证率计算方法。以pushover分析所得的塑性铰出现次序和最终数量作为结构主要失效模式,同时考虑了结构抗力以及地震作用的随机性对结构体系抗力曲线的影响,借助于主要随机变量的灵敏度分析,得到了确定性pushover分析曲线的保证率。框架结构算例给出了本文方法的计算结果,并用重要抽样法进行了检验。     

2007年丹东和阜新地区地闪特征

针对2007年辽宁地闪资料进行分析。结果表明：丹东和阜新是辽宁南北两个地闪高发区,其地闪变化既有共同之处,也有差异点。两地均为负地闪次数远远多于正地闪次数,正闪比相差不大;正闪比春季大,夏季少;丹东平均正、负地闪峰值电流强度均值大于阜新。地闪多发于午后到夜间,丹东多发于早晨。定义了地闪持续时数,分析发现地闪多集中发生在持续6h及以上的地闪活动过程中,因而持续6h及以上的地闪活动过程潜在危害较大。丹东地闪活动易发月份为5-10月,阜新为5-8月;丹东地闪活动最活跃期为8月,阜新地区为7月。     

2013年芦山地震序列震源机制与震源区构造变形特征分析

基于四川区域地震台网记录的波形资料,利用CAP波形反演方法,同时获取了2013年4月20日芦山M7.0级地震序列中88个M≥3.0级地震的震源机制解、震源矩心深度与矩震级,进而利用应变花（strain rosette）和面应变（areal strain）As值,分析了芦山地震序列震源机制和震源区构造运动与变形特征.获得的主要结果有：（1）芦山M7.0级主震破裂面参数为走向219°/倾角43°/滑动角101°,矩震级为M_W6.55,震源矩心深度15 km.芦山地震余震区沿龙门山断裂带走向长约37 km、垂直断裂带走向宽约16 km.主震两侧余震呈不对称分布,主震南西侧余震区长约27 km、北东侧长约10 km.余震分布在7~22 km深度区间,优势分布深度为9~14 km,序列平均深度约13 km,多数余震分布在主震上部.粗略估计的芦山地震震源体体积为37 km×16 km×16 km.（2）面应变As值统计显示,芦山地震序列以逆冲型地震占绝对优势,所占比例超过93%.序列主要受倾向NW、倾角约45°的近NE-SW向逆冲断层控制;部分余震发生在与上述主发震断层近乎垂直的倾向SE的反冲断层上;龙门山断裂带前山断裂可能参与了部分余震活动.P轴近水平且优势方位单一,呈NW-SE向,与龙门山断裂带南段所处区域构造应力场方向一致,反映芦山地震震源区主要受区域构造应力场控制,芦山地震是近NE-SW向断层在近水平的NW-SE向主压应力挤压作用下发生逆冲运动的结果.序列中6次非逆冲型地震均发生在主震震中附近,且主震震中附近P轴仰角变化明显,表明主震对其震中附近局部区域存在明显的应力扰动.（3）序列整体及不同震级段的应变花均呈NW向挤压白瓣形态,显示芦山地震震源区深部构造呈逆冲运动、NW向纯挤压变形.各震级段的应变花方位与形状一致,具有震级自相似性特征,揭示震源区深部构造运动和变形模式与震级无关.（4）不同深度的应变花形态以NW-NWW向挤压白瓣为优势,显示震源区构造无论是总体还是分段均以NW-NWW向挤压变形为特征.但应变花方位与形状随深度仍具有较明显的变化,可能反映了震源区构造变形在深度方向上存在分段差异.（5）芦山地震震源体尺度较小,且主震未发生在龙门山断裂带南段主干断裂上,南段长期积累的应变能未能得到充分释放,南段仍存在发生强震的危险.     

FOCAL MECHANISM AND SEISMOGENIC STRUCTURE OF THE M5.0 YUEXI EARTHQUAKE ON 1 OCT. 2014, SOUTHWESTERN CHINA

The Oct.1,2014 M5.0 Yuexi earthquake occurred on the Daliang Shan fault zone where only several historical moderate earthquakes were recorded.Based on the waveform data from Sichuan regional seismic network,we calculated the focal mechanism solution and centroid depth of the M5.0 Yuexi earthquake by CAP (Cut and Paste) waveform inversion method,and preliminarily analyzed the seismogenic structure.We also calculated the apparent stress values of the M5.0 earthquake and other 14 M_L≥4.0 events along the Shimian-Qiaojia fault segment of the eastern boundary of the Sichuan-Yunnan block.The result indicates that the parameters of the focal mechanism solution are with a strike of 256°,dip of 62°,and slip of 167° for the nodal plane Ⅰ,and strike of 352°,dip of 79°,and slip of 29° for the nodal plane Ⅱ.The azimuth of the P axis is 121° with dip angle of 11°,the azimuth of T axis is 217° with dip angle of 28°,and the centroid depth is about 11km,and moment magnitude is M_W5.1.According to the focal mechanism solution and the fault geometry near the epicenter,we infer that the seismogenic fault is a branch fault,i.e.,the Puxiong Fault,along the central segment of the Daliang Shan fault zone.Thus,the nodal plane Ⅱ was interpreted as the coseismic rupture plane.The M5.0 Yuexi earthquake is a strike-slip faulting event with an oblique component.The above findings reveal the M5.0 Yuexi earthquake resulted from the left-lateral strike-slip faulting of the NNW Dalang Shan fault zone under the nearly horizontal principal compressive stress regime in an NWW-SEE direction.The apparent stress value of the Yuexi earthquake is 0.99MPa,higher than those of the M_L ≥ 4.0 earthquakes along the eastern boundary of the Sichuan-Yunnan block since 2008 Wenchuan M8.0 earthquake,implying a relatively high stress level on the seismogenic area and greater potential for the moderate and strong earthquake occurrence.It may also reflect the current increasing stress level of the entire area along the eastern boundary,and therefore,posing the risk of strong earthquakes there.     

地面气旋影响下两次华北暴雪（雨）过程分析

利用GRAPES模式、常规观测和NCEP再分析资料对2010年1月3日和2012年11月3日两次气旋影响华北地区的暴雪（雨）天气过程的形成机理进行对比分析。结果表明：两次暴雪（雨）过程中降水落区与地面气旋的相对位置有较大差别,“0103”过程发生在气旋的东部,“1103”过程发生在气旋的北部。通过检验,GRAPE模式能较好模拟两次降水的落区。通过数值模拟结果分析造成这种落区差异的原因。从热力方面来看,气旋的热力性质不同,“0103”过程一直保持暖心结构,“1103”过程冷空气不断被气旋卷入,使气旋逐渐变为冷心结构,造成冷暖空气相互作用方式不同。另一方面,“0103”过程冷暖空气的交汇发生在气旋与高压系统之间,且在气旋中心附近形成锢囚;而“1103”过程发生在气旋内部,过程的锋面系统由北向南倾斜。另外,“1103”过程水汽是被近地层气旋不断卷入;从风场垂直分布来看,两次过程发生前均有近地面层偏东风的建立,结束时均伴随着中低层系统过境,风向由南风转为北风,但降水过程中风场的演变明显不同。     

利用GRACE重力卫星观测数据反演全球时变地球重力场模型

本文基于短弧长法开发了一套由低轨卫星数据解算重力场的系统ANGELS（ANalyst of Gravity Estimation with Low-orbit Satellites）,成功用GRACE Level1B数据解算出全球时变重力场模型（第一版IGG-CAS系列模型）,并与国际三大知名重力卫星相关研究机构：美国德克萨斯大学空间中心CSR （Center for Space Research）、德国GFZ地学研究中心（GeoForschungsZentrum）和美国宇航局JPL喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）发布的全球时变重力场模型（RL05模型）进行了详细的比较分析.通过每阶大地水准面差距的对比结果表明,IGG-CAS模型的精度接近RL05模型的精度.对以上四家机构在2004-2010年的时变重力场模型经过相同的去条带和高斯滤波处理,可以发现四家GRACE反演陆地水时变信号的空间分布十分接近,在长江流域反演的陆地水时变信号,两两之间的相关系数均大于0.8.通过反演撒哈拉沙漠干旱地区的时变信号来评估反演的精度水平,IGG-CAS、CSR-RL05、GFZ-RL05和JPL-RL05反演结果的均方差分别为1.5 cm、1.1 cm、1.1 cm和1.2 cm等效水柱高.综合表明IGG-CAS时变重力场反演模型的精度接近于目前国外主要机构最新公布的时变重力场模型.