土钉支护稳定分析的模拟退火-随机投点耦合算法

充分地考虑土钉支护的特殊性,建立了一个比较精确的基于一般破裂面的土钉支护稳定性分析方法。对土钉支护内部稳定分析和外部稳定分析分别建立其优化数值分析模型;然后导入模拟退火算法和随机投点法,结合两者的特长建立了一种可有效求解该模型的耦合算法,并编制了相应的计算程序;通过工程实例证明了基于一般破裂面的土钉支护稳定性分析方法的有效性,并得出了若干对土钉支护稳定分析具有参考意义的结论。     

基于扩展有限元的深部岩体分区破裂化现象初步数值模拟

通过轮廓法追踪岩石裂纹扩展轨迹,将其嵌入ABAQUS扩展有限元（EFE）平台,对单轴压力下裂隙试件受压过程进行了模拟验证,裂纹起裂扩展效果良好。以此为平台,将推导得到的弧形裂纹应力强度因子嵌入其中,以最大周向拉应力准则为开裂准则,认为当其大于岩体断裂韧度时,硐室围岩体内初始裂纹将开始扩展。在此基础上,以发现分区破裂现象的圆形隧道模型试验为背景开展了分区破裂的数值模拟试验。模拟结果发现,深部巷道围岩出现了3~4层破裂分区,证实深部巷道围岩存在分区破裂现象。将数值模拟结果与模型试验完成后模型围岩破坏状态对比,发现二者破裂区分布特征基本一致。数值模拟结果表明,EFEM方法在处理复杂岩体裂纹问题方面的有效性。     

岩石破裂过程中的超低频电磁异常

震前电磁场和大地自电位的异常是重要的地震前兆现象．在零磁空间对超低频段的磁场和自电位的变化进行了岩石破裂的实验研究,细致地揭示出电场、磁场出现异常变化的全过程,对深入认识超低频电磁信号的微观机理具有重要的意义．实验发现,岩石受力后应变、电位和磁场的缓慢变化在空间分布上是首先在近破裂源处出现,继而随裂纹的发展而改变位置;在时间序列上先出现自电位异常,然后是超低频磁场的变化;在异常形态上,超低频电磁信号呈现出早期、中期、晚期3个阶段的明显差异．研究表明,岩石微破裂引起裂隙尖端处的电荷分离. 静电荷在局部区域的积累和运移,导致了自电位的脉冲状变化;而在主破裂阶段,积累电荷的急速运动形成瞬间电流,激发了脉冲式的磁场异常．本文详细介绍了这一综合实验的技术步骤和观测结果,并对地震电磁前兆的微观机理进行了探讨．     

“弹性回跳”前的微破裂活动与变形序列

本以两承压岩体相互作用系统作为“弹性回跳”地震模型，用损伤力学的方法研究了系统失稳即地震前位移速率、声发射等前兆规律与岩石破裂过程的关系，用差分法在计算机上求得了地震发生过程中的变形与地声序列曲线，研究发现在某些情况下出现地声相对平静是由于两岩体介质中某一介质体破裂而另一个介质体弹性恢复所致。     

景泰-天祝断裂单元与多重特征地震的危险性概率评估

基于景泰 -天祝断裂的大比例活动构造填图资料 ,建立了合理的破裂分段地质模型。在此基础上 ,采用地震危险性分析的“实时模型”并考虑断层段之间的相互作用 ,对景泰 -天祝断裂的大震危险性概率作了定量评估。所得结果认为 ,景泰 -天祝断裂的下次大震很可能是毛毛山与金强河两个单元破裂段的组合破裂 ,震级约MS7 5。未来 10 ,2 0 ,5 0 ,10 0a内最可能的发震概率分别是 14%、2 7%、5 6 %和 81%     

1986年8月26日门源6.4级地震破裂过程研究

本文根据我国基准台基式仪P波记录,利用终止相和地震波谱综合研究了1986年8月26日青海省门源6.4级地震的震源过程,并求出相应的震源动力学参数。结果表明,门源地震的发震构造为北东50°走向,它朝北东方向单侧破裂,破裂长度为20公里,平均破裂速度为1.83公里/秒。     

基于空域最小二乘法求解GOCE卫星重力场的模拟研究

本文论述了最小二乘过程中有色噪声的处理方法,提出使用AR模型对GOCE梯度观测值中的有色噪声进行时域滤波,数值模拟结果验证了该方法的有效性。利用数值模拟验证了直接求逆方法和PCCG法求解大型法方程的有效性,后者的效率远远高于前者。联合加入噪声（有色噪声和白噪声）的卫星重力梯度张量径向分量观测值Vzz和SST观测值,分别使用空域最小二乘法和SA方法恢复了180阶全球重力场模型,前者求解重力场模型的大地水准面和重力异常在180阶次的精度分别为3.01cm和0.75mGal,优于SA方法求解模型的精度。     

地震破裂方向性效应研究

近断层强地震动的研究是跨越理论地震学和地震工程学的重要课题,是强地面运动研究的主要内容之一,是造成建筑物破坏的主要动力,造成一系列地质灾害,人员伤亡的主要原因,也是保障人类社会稳定和发展、减少地震灾害的迫切需求.因此,地震动的研究具有重要意义,而地震方向性效应是近场地震动的一个典型特征,因此,地震方向性效应的研究尤为重要.     

高频GNSS实时地震学与地震预警研究现状

为实现从注重灾后救助向注重灾前预防转变,如何提高地震灾害监测预警和风险防范能力成为我们关注的重点.本文给出了国际上GNSS位移记录、强震动加速度记录、测震速度记录在地震预警中的应用现状,并总结了各自的特点,归纳出围绕高频GNSS地震学在震级与破裂过程实时反演中的几个需要进一步研究的关键问题：（1）引入北斗系统,基于高频GNSS（GPS/BDS）双系统的实时位移解算方法来提高实时单站位移解算精度,使实时解算精度达到厘米级;（2）开展强震仪加速度记录基线偏移校正研究,弥补地震近场GNSS站密度不足问题;（3）强震仪加速度记录与GNSS位移记录特点不同,开展强震仪加速度数据与GNSS位移数据实时融合处理研究,快速获得包含丰富地震形变和速率的波形数据;（4）测震学方法可快速估算震级,但是在强震发生时会出现震级饱和现象,造成震级估算偏低.需要开展基于GNSS位移时间序列的多种方法相结合的实时震级估算方法研究,通过与地震学方法比较和结合,来得到精度高、计算快的震级估值算法;（5）基于高频GNSS、断层初始模型快速选取、断层尺度、参数自适应调整是快速判断断层破裂方向的基础,在断层破裂过程自适应准实时反演算法方面需要进一步加强.通过国内外研究现状调研、分析,表明基于高频GNSS地震学的震级快速确定、震源破裂过程准实时反演算法的发展将对我国地震预警系统从"二网融合"到"三网融合"提供坚实的技术支撑.     

破裂角的确定及其对土压力计算的适用性分析

在使用朗肯或库伦理论设计挡土墙土压力计算时,都涉及到一个非常重要的因素,即土体破裂角的确定,破裂角的确定对挡土墙土压力分析和计算具有十分重要的意义。依据在长期地质灾害治理工程设计中总结的经验,结合常用挡土墙设计中遇到的几种不同情况,以实例剖析解释了破裂角的概念,分析和探论了破裂角的确定及其对挡土墙土压力设计的适用性,提出了在挡土墙设计中,根据不同场景条件确定防护土体破裂角的方法。