新型矿井多波多分量地震反射波观测系统的设计

针对DTC-150防爆地质超前探测仪在工程应用中存在的几个问题,提出了研制新型矿井多波多分量地震反射波观测系统的必要性.通过对大量工程预测预报资料的分析,结合煤岩有效地震波频率特性等4个关键技术的研究,得出了煤岩有效地震波频率范围和观测系统的有效布设方式,研制了高速、高精度、多通道数据采集及处理系统,给出了掌子面绕射回波形成的探测盲区和巷道声波的处理方法,提出了掌子面绕射回波与直达波不重叠的条件.新型矿井多波多分量地震反射波观测系统的研制成功为矿井提供了更为准确、更长距离的超前预测预报手段,同时也为煤矿安全生产提供了有力的保证.     

地震活动的随机标度和非线性标度律

把地震作为一个复杂系统,研究了地震活动的随机性质．当不考虑震级范围时,全球地震活动、人震的余震和区域震群均有以幂次律为特征的长尾现象．地震的强度由震级确定,具有一特定震级的地震可形成一个地震活动系列,很多这样的地震活动系列就形成具有各种震级的地震的集合．不同地震系列间的统计特征由随机标度来表征,随机标度表明了由地震震级分类的不同地震系列间统计时刻的标度关系．为了统一地方、区域和全球地震活动性的统计特性,引入了非线性标度率．     

海底缓坡场地地震侧移数值分析方法

地震动使海底倾斜土层软化、液化并产生永久变形和位移。基于有限元理论,提出一种海底缓坡场地地震引起水平侧移的数值计算方法,将波浪荷载简化为恒定压力荷载和初始孔压,采用二维有效应力动力有限元分析方法进行液化分析,同时由模量软化理论得到土层在地震动各时段的模量,通过非线性静力方法计算软化、液化引起的水平侧移。由算例分析了土层坡度、液化层及上覆非液化层厚度、波浪荷载等因素对侧移的影响,通过对比分析表明了该方法的有效性,可为近海工程场地地震地质灾害评价提供参考数据。     

我国西南地区电离层垂测网数据应用研究

本文基于我国西南地区电离层垂测网普洱站和乐山站的基础数据,结合空间天气事件指数,通过限定不同阈值的滑动平均方法,提出靠近南部的普洱站应选取中值M±1.5σ(标准差)作为限定阈值,靠近北部的乐山站应选取中值M±IQR(四分位距)作为限定阈值．在此基础上,利用本文提出的扰动识别方法,对2015年4月25日尼泊尔M_S 8.1地震予以分析.研究结果显示,震前1天普洱站和乐山站均出现了正向扰动,震前3小时乐山站持续出现负异常．根据规划,我们还将在西南地区建立1—2个垂测台站,架设数台被动接收垂测仪信号的电离层斜向探测仪,通过组网对西南地区上空的电离层进行监测,为分析震前电离层扰动提供数据支持．      

致谢2014年审稿专家

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首都圈断层活动性研究

本文分析了首都圈47处监测断层活动性的大地形变测点资料,给出了各处断层现今活动情况及速率。研究认为,首都圈现今应力场受华北区域应力场的支配,活动剧烈的断层主要有:沿河城—南口山前断层、八宝山—黄庄—高丽营断层、南口—孙河断层;1987年之后断层活动平均速率上升到0.40mm/年,应力场处于加强过程;应力集中地段在黄庄—高丽营断层北端、沿河城—南口山前断层北端,狼山断层、怀来—涿鹿北缘断层近年活动剧烈,其北端也是应力加强地区;构造运动的活跃与地震活动同步,目前构造运动继续处于活跃状态。上述应力集中地段的地震危险性应予以重视。     

形变,应变短临前兆标志体系的应用研究

文献「３」中给出了标志体系的整体框架结构和各标志的内容，本文讨论标志体系的进一步应用问题。首先讨论了异常信息合成的几种形式，然后根据标志体系的特点，给出了前兆追踪分析的方案；最后将专家系统的有关理论瑟形变应变前兆标志体系相结合，给出了一个地震预报专家系统的逻辑结构。     

输水隧道地震响应的多物质ALE数值分析

为研究浅埋输水隧道内部流体对隧道地震响应的影响,考虑黏弹性人工边界、土壤的非线性、隧道结构刚度有效率及流-固耦合作用,建立了双线隧道-土体-流体相互耦合作用的力学模型。通过刚度折减试验得到衬砌环环向、径向、轴向刚度,进而引入正交各向异性连续材料作为衬砌材料模型。采用基于任意拉格朗日-欧拉（ALE）描述法的流-固耦合方法,对上海某大直径双线输水隧道在流体作用下的地震响应进行了分析。通过与等效密度法对比,验证耦合模型对于处理输水隧道多物质非线性耦合抗震问题的可行性。计算结果表明,在水平方向地震激励下,无论一致激励或是非一致激励流体对隧道地震变形和内力都有较大影响,但对位移影响较小;对于不同隧道内水量,隧道弯矩均集中于衬砌隧道45°交叉斜线位置;相比于一致激励,非一致激励增强隧道地震位移和变形响应是明显的。     

土壤传导－对流热通量计算的初步结果

本文利用气象站的地温资料，设计了一种同时考虑传导、对流两种传热方式时的土壤热通量计算方法，计算了土壤中的传导热通量、对流热通量及总热通量。发现对流热通量与传导热通量具有同样的量级，均为１０１—１０２ｍＷ／ｍ２。另外还初步分析了三种热通量结果与地震的关系，单站热通量序列表明地震前地热能量是持续累积的。     

地震自相似现象初探

依据破裂过程和震源物理参数相似性,给出了自相似震源椭球体三轴之比约为a:b:c=1:0.2:0.2。基于分维理论和方法,讨论了自相似的地震时空分布的分维和强震前的降维现象。由前兆展布范围,大震前区域地震活动特征以及地震空区等可导出近源前兆(红肿)区线性尺度约为震源区的5倍。