煤和砂岩加载弹塑性损伤本构方程

为了研究煤岩和砂岩在加载过程中的损伤对岩石力学性质的影响,分别对煤岩和砂岩做单轴和三轴全应力应变加卸载实验。进而构建岩石的损伤本构方程,实验结果表明：随着岩石损伤的增大,岩石的卸载弹性模量逐渐减小,塑性应变逐渐增加,表明岩石损伤属于弹塑性损伤;同时随着围压的增大,岩石的弹性模量随损伤的增加而下降的速率减小,表明岩石损伤主要引起岩石塑性应变的增加,岩石损伤破坏逐渐由脆性破坏向塑性破坏转变。假设岩石损伤速率符合威布尔统计分布规律,在此基础上构建煤岩损伤演化方程,通过实验和相关分析构建煤和砂岩弹塑性损伤本构方程。最后用构建的本构方程对实验曲线进行拟合,验证了弹塑性损伤本构方程的正确性。     

基于DEM的三峡库区垂直形变场格林函数法模拟

利用全球免费的高精度DEM数据——SRTM数据,依据Farrell提出的质量负载产生的地壳形变理论,计算三峡库区3次蓄水后的垂直形变。结果表明,库区垂直形变分布严格遵守三峡库区新增库容,形变量随离岸距离增加急剧衰减,最大值出现在香溪段,坝区次之。     

关于Barban定理的推广

本文将Barban定理中和式形式加以推广,得到关于函数μ(n)的这种和式的估计。     

基于重力梯度张量数据的欧拉反演在梅山铁矿的应用

随着在石油勘查、矿产勘查、构造研究等地质工作中提出的应用位场异常研究规模相对较小的地质体及其细节的要求不断提高,传统重力方法在精度和分辨率方面已不能满足要求.重力梯度张量作为重力位二次导数,较之重力异常,能够更直观地反映地下密度体的赋存状态,基于重力梯度张量数据的反演能够提高地质体的定量模拟质量.但是由于受国内仪器的发展水平限制,直接获取实测的重力张量数据难度较大,目前对于重力张量数据的获取主要是通过数值计算的方法,把重力异常测量值变换成张量信息.本文是在样条理论的基础上,提出新的重力梯度张量计算方法,利用三次样条插值方法拟合重力异常,进一步地通过积分导数关系求取样条函数系数,实现了由重力异常求取重力梯度张量的数据计算.在此基础上,利用张量数据进行欧拉反演计算,对比常规欧拉反演结果,进一步分析张量欧拉反演精度.球体及水平板状体模型试验结果显示,张量欧拉反演更能有效地完成目标体的反演,其结果更加准确.最后,将张量欧拉反演应用到梅山铁矿区重力实测数据解释中,准确地反演出梅山主矿体的水平投影范围及矿体中心埋深.同时,相比常规欧拉反演,张量欧拉反演在刘家村附近、梅山村南部及黄林库—吴家洼地段显...     

基于断裂及高温损伤的岩石蠕变模型研究

为了反映热-力耦合作用下岩石蠕变变形的全过程,依据断裂力学原理提出了岩石裂纹扩展的临界损伤应力和一个新的可描述岩石在稳态蠕变阶段与临界损伤应力相关的非线性黏性分量,在传统西原模型和Burgers模型的基础上,将指数形式的损伤变量、临界损伤应力以及与其有关的非线性黏性分量引入到流变微分方程,通过叠加原理推导了考虑温度效应的单轴和三轴压缩条件下岩石的流变本构关系,建立了岩石的热-力耦合损伤蠕变本构模型。利用不同温度、不同应力条件下花岗岩的三轴蠕变试验曲线和本文蠕变模型的计算曲线进行比较,结果表明本文蠕变模型能够较好地模拟岩石在初始瞬态、稳态和加速蠕变阶段全过程的变形规律,验证了所建模型的有效性和合理性。该模型为分析高温、高应力环境下岩石工程的长期变形和稳定情况提供了理论依据。     

利用强震记录分析场地的地震反应

利用唐山近场强震记录对如何分析场地反应进行研究，分析比较了多种方法:线性反演法、传统的谱比法以及接收函数法．通过比较研究，发现各种方法都能给出土层场地的卓越周期，但每种方法给出的场地反应不完全相同．其中，传统的谱比法与线性反演法的结果较为接近，而接收函数法的结果则同其它两种方法的结果相差较大．在线性反演法中，给出了Ｓ波的品质因子QS，QS 在0.5～32Ｈz范围内与频率有关:QS（f）＝67 f 1.1．      

在SeisDps实时系统中用零点、极点计算ML的过程

在SeisDps地震处理软件的实时系统中,不是用系统的幅频特性计算震级ML,而是利用台站的零点、极点和增益,将记录的数字地震波形仿真成伍德-安德森地震仪记录的波形,计算具有3 大优点的ML震级,本文主要介绍用零点、极点和增益计算ML的过程。     

基于格林函数理论的波场预测和鬼波压制方法

作为一种特殊的噪声,鬼波对一次波的波形及频带宽度产生极大的影响,鬼波压制是提高海上地震资料分辨率及保真度的重要因素.以格林公式为基础,详细论述了基于格林函数理论的鬼波压制方法,在不需要地下介质信息的条件下,进行地震数据驱动鬼波压制,并根据"Double Dirichlet"(双狄利克雷)边界条件,预测压力波场和垂直速度波场.建立了基于格林函数理论鬼波压制的处理流程,数值模拟和实际资料处理结果表明,基于格林函数理论鬼波压制方法在很好地去除鬼波的同时极大地拓宽了地震资料的频带,尤其提升了低频端能量,有利于后续资料的处理解释.     

2001年1月2 6日印度古杰拉特(Gujarat)Ｍem>Ssub>7.8地震时空破裂过程

从全球数字地震台网的长周期记录中,选择了震中距小于90的27个台站的54个P波震相和44个S波震相资料．首先,用波形反演方法确定了2001年1月26日印度古杰拉特(Gujarat)ＭS7.8地震的地震矩张量、震源机制、震源时间函数和时空破裂过程等震源参数．通过矩张量反演,并根据Kutch Mainland断层的走向、地震烈度的空间分布、余震震源的空间分布和震害的空间分布,确认2001年1月26日印度古杰拉特ＭS7.8地震的发震断层的走向为92、倾角为58、滑动角为62,即一走向近东-西向、断层面向南倾斜、以逆冲为主的左旋-逆断层．这次地震所释放的地震矩为3.51020 Nm,矩震级ＭW＝7.6．然后,借助合成地震图,采用频率域求谱商的方法,得到了依赖于台站方位的27个P波震源时间函数、22个S波震源时间函数以及平均的P波震源时间函数和S波震源时间函数．对震源时间函数的分析表明,这次地震是一次连续的破裂事件,开始比较急遽,但结束比较迟缓,总持续时间约19 s．最后,以所提取的P波和S波震源时间函数为资料,采用时间域的反演技术得到了断层面上滑动的时空分布．滑动量在断层面上的静态分布表明,断层面上的最大滑动量约为7 m．断层面上的最大应力降约为30 MPa,平均应力降约为7 MPa．滑动量大于0.5 m的区域在走向方向长85 km,在断层面倾斜方向宽约60 km(相应地,在深度方向约51 km)．破裂向东扩展约50 km,向西扩展约35 km．滑动量大于0.5 m的区域的主要部分呈椭圆形,其长轴取向与断层滑动方向一致．表明此区域破裂扩展的方向即是断层错动的方向．这种现象对于走滑断层情形是多见的,但对逆冲断层情形却少见．断层面上初始破裂点以东、以上部分面积大于初始破裂点以西、以下部分的面积,这是破裂非对称性的表现,表明破裂具有自西向东、自下向上单侧破裂的特征．从滑动率随时空变化的快照可以看出,滑动率在第4 s达到最大值,此时滑动率约为0.2 m/s,滑动基本上发生在破裂起始点及其周围．从第6 s开始,起始点的破裂基本结束,破裂开始向外围扩展．破裂向西的扩展速度明显小于向东的扩展速度．在第15 s,这种环形的扩展基本结束．自16 s以后,主要是一些零星的破裂点分布在破裂区的外围．从滑动量随时空变化的快照看,破裂自起始点开始后,逐渐向四周扩展．主要的破裂(滑动量大于5 m的区域)在6～10 s,具有明显的自西向东、向上的单侧破裂特征．在第11～13 s,破裂的西端向西、向下有所扩展．整个破裂过程持续约19 s．在整个破裂过程中的平均破裂速度约为3.3 km/s．     

扩展的倾斜角和倾斜角总水平导数方法

为了突出显示重磁场中地质体分布、断裂构造特征等信息,使图像显示错落有序、层次分明、清楚直观,有利于解释人员从不同角度认识重磁场异常特征.本文通过分析倾斜角概念,根据反余切函数特性,提出了扩展的倾斜角(iTdr)和倾斜角总水平导数(iTdr_Thdr)方法,来增强重磁异常信息,突出异常形状特点,以便于识别重磁异常中地质体边界和提取地质体分布、断裂构造平面展布特征等信息.理论模型和实际资料对比分析表明该方法简单、实用、具有较好的识别效果和较高的分辨能力,能够获取丰富的地质信息,对识别地质体边界、划分大地构造单元、确定断裂带和地质构造走向等具有实际意义.