四种计算地震反应数值方法的比较研究

本文在简要总结了计算单自由度系统地震反应频域方法和时域方法的特点之后,按照统一的递归公式,系统地对计算单自由度体系的四种时域方法即中心差分方法、Newmark方法、Z变换方法、Duhamel逐步积分法进行了对比研究。通过递归系数b1和b2的不变性、传递函数的低频约束条件和相位特性以及数值分析等几个方面说明了上述方法各自的优缺点、相对精度和适用的范围。根据动力平衡方程的算子不变性,研究了上述方法的共性特征,揭示了相对位移、相对速度、相对加速度递归公式的内在联系,这表明只要知道相对位移的递归公式,相对速度、相对加速度的递归公式也就随之确定,在此基础上推荐了一套计算单自由度系统相对位移、相对速度、相对加速度地震反应的递归公式。     

中强震前形变固体潮汐资料短期信息的提取

分析了各种潮汐观测资料处理方法,针对短期异常提取的要求,提出了适合提取短期异常信息的潮汐资料处理方法,对其计算公式进一步推导和展开。应用这些方法对华北地区和西南地区的重力、倾斜、应变等形变观测量进行了计算。对地震前潮汐因子、时间滞后、响应比等潮汐参数的异常信息进行了提取与分析;突出了震源区附近的短期异常信息,并分析总结其变化特征。     

测井资料在碳酸盐岩洞—裂缝型储层产能评价中的应用

介绍了一种基于测井资料来预测双孔结构碳酸盐岩储层产能的新方法。首先根据碳酸盐岩剖面中双孔结构储层的地质和测井特征,提取与储层产能密切相关的多个测井和地质参数,考虑到这些参数与产能的非线性相关关系以及产能数据的变化特点,采用BP神经网络技术建立其储层产能的预测模型,由此处理了轮南地区的多口井测井资料。所预测的储层段产能与试油产能较为一致,效果良好。     

岩溶坝区透水参数的随机模型

岩溶坝区的渗透特性受高应力场的作用,使其固有的非均质各向异性更趋复杂,采用确定性的方法不能准确的描述其本质特性。本文在对岩溶坝区透水性随机场进行分析的基础上,提出了渗透随机性的数学描述。考察岩溶坝区主要的两场作用,即渗流与应力场的耦合。基于Taylor随机有限元建立了渗流应力耦合的随机微分方程格式,并对耦合随机模型反演求解渗透参数提出了思路。     

软弱夹层粘粒含量与抗剪强度参数的关系分析

分析表明,赋存环境相同、粘土矿物成分以伊利石为主的软弱夹层,在相同稠度状态下粘粒含量与抗剪强度参数具有很好的相关性。通过现场和大量的室内试验成果,建立了各种稠度状态下粘粒含量和抗剪强度参数之间的相关关系式,揭示了在研究粘粒含量对抗剪强度参数影响时,还应当考虑软弱夹层所处的天然状态。结合《温凝土重力坝设计规范》中提出的用粒度成分定量指标选取软弱结构面抗剪强度参数,对软弱夹层抗剪强度参数取值问题进行了探讨。     

用InSAR技术从雷达图像获取DEM的质量控制

该文阐述利用InSAR技术生成DEM的过程,比较使用不同参数处理ERS数据所获得的不同试验结果,分析了产生差异的因素,为提高处理结果精度进行了有益的尝试,最后总结出干涉处理过程中影响结果精度的三个主要因素和关键点。     

阿拉斯加输油管的设计和施工方式方案变更过程及其背后的原因和哲学思想

阿拉斯加输油管道公司曾经研发和使用了3种主要施工方案和技术:传统地埋式、特殊埋设和地上敷设方式.在传统地埋式施工方案中,管顶埋深变化于0.9~2.7 m.这主要是考虑了地形变化,而不是沿途的岩性和土壤类型.在特殊埋设方案中,在原油管道必须埋设的地段,如大规模动物迁徙常用地段则使用通道冷液循环降(保)温系统和(或)热管(桩)降(保)温,来保护多年冻土.地上敷设方案包括桩基架设和地上洁净砾石管堤(垫护层).后者只在管道进入和离开多年冻土时采用.架设桩基横梁方案中使用有或没有热管保温的垂直支架梁(单元)(VSM).在初步规划和设计阶段,管道的业主公司(即横穿阿拉斯加管道系统,或TAPS)和随后的阿拉斯加管道服务公司(APSC)不容商量的坚决要求100%的埋设方案.但是,随着勘察工作的进展和设计方案的细化,施工设计方案在不断变化.1977年管道施工结束时,只有57%的管道采用了埋设方式.管道运行30 a后的今天(考虑运行期间维护中所产生的问题),很多经验丰富的工程师认为53%的埋设可能更合理.设计和施工方案变更的原因主要有:1)为了获得通过联邦政府所属的土地所需的许可证,政府有特殊的规定和要求;2)管道公司的设计、施工和管理人员进行了现场野外调查、研究,并积极参与了详细设计和研发;3)美国环境政策法案(NEPA)的最新要求(启用了核准制).阿拉斯加管道服务公司是7家主要石油公司的服务机构.由于这个项目的巨大规模和所涉及的高昂费用,致使各大石油公司的工程师非同寻常程度的参与.在文章中,笔者论述了与阿拉斯加管道施工有关的阿拉斯加管道服务公司、美国联邦和阿拉斯加州政府相关组织机构的形成历史,管道设计演变过程及其背后的哲学思想,以及阿拉斯加管道工程项目的经验和教训.     

利用抽水试验资料确定水文地质参数

本文根据抽水试验取得的数据,分别采用稳定流公式法、降深-距离配线法、漏斗疏干法和直线解析法四种方法,计算了黄河侧渗补给浅层地下水的各项水文地质参数,最后对试验成果的合理性进行了分析评价并确定了各项水文地质参数.     

土在高压力段的压缩性参数外推方法探讨

根据土高压固结试验的压缩曲线几何特征,提出了基于一定较高压力水平的固结试验结果外推更大压力段的压缩性参数和压缩曲线的方法。实际验证结果表明,该方法简便易行,且精确度较高。     

进化策略算法在地面沉降量计算参数反演中的应用

多数情况下,评估的研究区缺乏多年积累的地下水位及开采量资料。因此,通常采用土力学模型,根据太沙基固结理论,进行地面沉降量预测。在地面沉降量计算中,土层变形参数值的选取直接影响计算结果的精确性。深层含水层埋深通常大于100m。通过现场勘探,采取土样进行岩土物理力学性质试验获取参数值,成本过于昂贵。通过参考区域土层物理力学性质资料,结合工程经验获取参数值,预测结果的精度得不到保证。针对上述情况,作者提出用非线性优化算法-进化策略算法,根据实测地面沉降量反演土层变形参数值。通过这种方法确定参数值,既节约成本,又保证了计算结果的可靠性。进化策略算法通过模拟生物遗传及进化过程,利用转移概率来帮助指导搜索。搜索结果不依赖于初始点的选择,对于求解全局最优解有很强的鲁棒性。作者将进化策略算法用于某一工程实例土层变形参数的反演,结果表明了该算法的可行性及稳健性,值得在工程实践中推广应用。