基于下一代性能设计理论的全概率抗震性能评估

对建筑物灾变发生时经济损失和人员伤亡情况做出准确预估是未来建筑结构设计初期需要努力的方向。基于下一代性能化设计理论,通过精细化建模和动力时程分析对结构进行易损性分析,并以此得到抗震性能评估所需的各类地震响应参数,建立RC框架结构全概率抗震性能评估方法。以云南大学力行楼为例,通过地震损失预测得到了该栋建筑的经济损失、修复时间和人员伤亡情况。该方法直观清晰地展示了结果,便于业主及非本专业从业者理解。     

利用sPL震相测定福建仙游M 4.6地震震源深度

选用福建数字地震台网宽频带记录,利用sPL震相测定仙游2013年9月4日M 4.6地震震源深度.基于此次地震的震源机制解,结合本地区的速度模型,利用频率-波数法(F-K方法),先计算出相应震中距上不同深度的格林函数,再进一步得到sPL震相在不同深度上的理论波形;之后根据sPL震相的特点,选用震中距30～50 km范围的宽频带台站记录,经过去仪器响应、滤波、旋转至传播路径后,将其和理论波形进行比对,找出波形最为相似的对应深度.测定结果显示,此次地震深度为12 km左右.     

基于岩石声弹理论的波速-静水围压关系耦合模型

岩石的波速与静水围压的关系研究对于深部地球物质的判定、地壳应力评估等相关研究具有极其重要的意义.目前许多研究者基于静水围压作用下岩石超声波波速实验数据,仅从数学统计上考虑提出了不同的岩石波速-静水围压的关系模型,并且P波和S波的波速-静水围压统计关系互相不耦合.本文基于岩石声弹理论角度出发,给出岩石P波和S波波速-静水围压关系的耦合模型.其次,基于统计关系的非耦合模型和本文提出的耦合模型,对一系列岩石样本的P波和S波超声波波速-静水围压实验数据进行回归分析.最后,本文通过与非耦合模型的统计结果的对比分析,得出耦合模型相对于非耦合模型来说,不仅物理意义明确,而且更具有统计学意义.     

玛尼地震的InSAR形变研究与模拟

采用欧洲空间局ERS-2的星载干涉雷达数据,选取1997年11月8日MW7.6级玛尼地震作为研究对象,采用了差分干涉方法,在通过对覆盖同一地区的SAR数据进行差分干涉处理,得到了玛尼地震的视线向同震形变场。经研究发现:该地震形变场呈长轴近北东东向不规则椭圆形分布,地表破裂带长度约为130km,发震断层走向约为78°,断裂为左行走滑特征。断层以南为隆起区,在发震断层附近最大视线向隆起位移量为113.6cm,断层以北为沉降区,最大视线向沉降位移量为170.4cm。基于Okada模型实现了具有复杂结构的4段断层段参数的InSAR形变场数据模拟,获得断层的最大走滑为6m,估计出玛尼地震的标量地震矩M0为2.69×10^20Nm,计算得到的矩震级MW为7.6。证明了研究方法的正确性和研究结论的可靠性。     

新型地震预警方法研究及预警能力分析

本文研究了一种不同于传统地震预警方法的新型预警方法。这种预警方法利用数据同化技术对实时波动场进行精确估计,然后再利用基于辐射传输理论的蒙特卡洛直接模拟法对波动能量的传播做数值模拟,并最终计算预警目标区烈度并做阈值判断发出预警警报。整个预警过程无需触发、无需定位、无需测定震级、无需利用衰减关系,较传统预警方法具有明显不同的技术手段,比较有效避免了传统地震预警方法中一系列基于经验统计规律的误差累积和单纯依靠初至P波信息在应对复杂地震时的局限性。本文选择了2011年3月11日日本M_w9.0地震和2016年2月6日台湾M_w6.7美浓地震作为预警模拟震例,分析并论证了本文预警方法在处理网外地震、网内地震以及复杂地震时的预警能力,最终得出本文预警方法在应对网内地震时具有良好的预警准确性和时效性,以及相对于传统预警方法在处理复杂地震时具有较大的优势。最后,总结并展望了本文研究工作的不足之处和有待继续研究的地方。     

随钻斯通利波测井反演地层渗透率的理论、方法及应用

针对孔隙渗透地层的随钻声波测井问题,用Biot-Rosenbaum孔隙弹性波测井理论推导了孔隙地层的随钻井孔声场表达式.据此考察了随钻条件下井中斯通利波的波形、相速度频散、衰减以及相速度对渗透率的灵敏度,并与电缆测井中的情况进行了对比.数值模拟结果表明,随钻条件下斯通利波对地层渗透率的灵敏度相对于电缆测井有明显增加,更有利于用来反演地层渗透率.为快捷有效地处理现场测井数据和反演计算,采用简化Biot-Rosenbaum理论和钻铤的等效模型,对随钻斯通利波的频移和时滞进行联合反演.结果表明,随钻斯通利波反演的渗透率与核磁渗透率和岩心覆压测试渗透率符合较好,并且与常规测井曲线所反映的储层性质具有较好的一致性,证明了利用随钻斯通利波评价地层渗透率的有效性.     

基于BIM的地震灾后民用建筑重建工程施工成本控制方法

采用传统的成本控制方法,存在质量和成本无法同时优化、成本预测精确度低,成本控制效果不佳等问题,为此,提出基于BIM的建筑重建工程施工成本控制方法。采用灰色系统理论预测建筑施工成本具体面临的问题,以各期施工成本相关信息数据作为模型数据基础;结合BIM技术进行成本控制动态模型构建,在模型中引入可辨识矩阵设定成本各指标的相对重要度,进一步找寻施工成本各项指标间的关系,按其相互关系进行排序,得到子成本与总成本间的规则联系,并就规则制定控制策略,调整成本控制动态模型以实现施工成本的动态控制。实验结果表明,所提方法的成本预测精度始终在75%以上,成本控制结果与实际值的拟合度高达95%,相比当前方法具有更好的控制性能。     

抗震巷道内空调通风系统的设计与实现

为解决传统巷道内空调通风系统存在的信息采集准确率较低,性能较差、抗震巷道环境难以改善等问题,提出设计一种新的抗震巷道内空调通风系统。先将系统的整体架构划分为采集层、控制层和监管层三部分,以主控制器为核心,对系统各执行组件做出正确地判断,并对各组件进行统一化控制,完成系统的硬件设计;创建中心服务器信息处理过程,设定风机运行指令,主动采集风速等环境信息,获取实际环境状态,将设定值与实际值进行对比,依据对比结果判断风机是否正常运行,实现系统软件功能的开发。实验结果表明,在不同的震级条件下,该系统能够有效改善抗震巷道环境,系统的信息采集准确率高达85%左右,充分验证了该系统的优越性。     

基于两步弥散算子的共反射面元射线束成像方法研究

基于克希霍夫统一成像理论,对共反射面元射线束成像方法进行了深入分析.通过这种分析可以得到一种新的共反射面元射线束类成像实现方式:基于两步弥散算子的共反射面元射线束类成像方法.当仅实施第一步弥散时,即可获得信噪比大幅提高同时更为规则的叠前道集.二维、三维的理论和实际数据算例证实了上述观点.     

地震减灾工程下格宾石笼拦挡坝支护技术研究

鉴于格宾石笼护岸、护坡等优质特性,对其应用至地震减灾工程进行研究。经分析可知,格宾石笼主要利用双绞合六边形金属网片组合为箱笼,再装填石料堆筑构成防护整体;格宾石笼具有高强度耐久性、透水性、整体性与柔韧性和施工过程简单便利等特征。依据格宾石笼构造与特性分析,分别将地震减灾工程下格宾石笼拦挡坝施工划分为格宾石笼护基与格宾石笼护坡两部分进行研究。利用测量放线、挖掘基础、规整地基、铺垫反滤层、格宾放置与连接、支顶加固、石料装填封盖等步骤实现格宾石笼护基施工。通过削坡、铺设土工布、砂砾垫层、安装网箱、装填石料和封盖等步骤实现格宾石笼护坡施工。分别在冲击力、位移和能量三方面验证格宾石笼拦挡坝支护技术,实验结果表明,冲击力和坝体自身材料性质有关联,格宾拦挡坝材料属于柔性材料,冲击力由此减小,耗费冲击力能量效果十分明显;坝体可以利用整个结构全部能量承担很大负载;格宾石笼拦挡坝体耗能效果显然优于浆砌石坝。