多主频波场的时间阻尼全波形反演

低频成分缺失和地下速度强烈变化会导致严重的周期跳现象,是地震数据全波形反演的难题.通过对地震数据加时间阻尼和时间积分降主频处理,提出了一种可有效去除周期跳现象的多主频波场时间阻尼全波形反演方法.由浅到深的速度不准确会造成波形走时失配和走时失配的累积.浅部速度的准确反演可有效地减小深部波形走时失配与周期跳现象.对地震数据施加时间阻尼得到时间阻尼数据,利用不同阻尼值的时间阻尼地震数据实现由浅到深的全波形反演.低主频波场的周期跳现象相对高主频波场的要弱.对地震波场进行不同阶的时间积分以得到不同主频的波场,把低主频波场的全波形反演结果作为高主频波场全波形反演的初始模型.应用缺失4 Hz以下频谱成分的二维盐丘模型合成数据验证所提出的全波形反演方法的正确性和有效性,数值试验结果显示多主频波场的时间阻尼全波形反演方法对缺失低频成分地震数据和地下速度强烈变化具有很好的适应性.     

浅壳与上地幔地震的水平加速度谱阻尼修正系数模型

对日本K-net和KiK-net台网中6 466条浅壳与上地幔地震动记录进行了统计分析,考虑四种场地类别分别建立了浅壳与上地幔地震的加速度谱阻尼修正系数模型,并利用随机效应模型将模型总残差分离为事件间残差、事件内残差（分为场地间残差和场地内残差）,计算其相应的标准差,探究地震震源、路径、场地等因素对模型误差的影响。研究结果显示:所提出的模型能较好地拟合实际计算值,其随机误差整体随谱周期和阻尼比的增大而增大;震源效应导致的随机误差在谱周期小于2.0 s时小于其它效应;在大部分谱周期上,场地效应导致的随机误差小于路径效应及其它效应;事件间残差与震源和震源深度显著相关,场地内残差与震源距显著相关。      

俯冲带板间地震水平加速度谱阻尼修正系数研究

基于日本K-net和Kik-net台站的俯冲带地区板间地震的数据,分SCⅠ~SCⅣ四种场地分别建立了水平向加速度反应谱阻尼修正系数模型。利用最小二乘法进行回归拟合,拟合公式采用对数三次项提高拟合精度。通过统计检验和残差分析,验证模型的拟合效果。研究表明:低于5%与高于5%阻尼比的阻尼修正系数变化趋势差异明显,分别在周期点0.3~0.5s区间达到极大值和极小值;不同场地类别的阻尼修正系数统计上显著不同,建立不同场地类别的模型是必要的;模型残差的标准差分布在0.012~0.712之间,建立的阻尼修正系数模型较好的拟合了阻尼修正系数随谱周期和阻尼比的变化趋势。     

ZJ15D型石油钻机井架的瞬态响应研究

传统上通过静力,或者利用最大设计钩载乘以动载系数代替动载荷的研究方法对石油井架进行结构分析已经不符合现场石油井架在复杂时间载荷作用下的真实动态响应情况,尤其在起下钻和钻进时,井架要承受瞬态冲击、钻机振动等随时间变化的载荷作用。本文运用时间历程方法,通过模拟井架钻井时的典型工况,结合大型有限元ANSYS软件,对大庆油田普遍采用的ZJ15D型石油钻机井架进行了动态响应计算,得出了：在瞬时冲击下,井架动力响应的产生存立柱轴向、井架侧向和前开口方向具有同时性,但最大值出现的时刻不同;严重冲击载荷作用下,井架顶部开口响应最为强烈,危险时位移可达4cm等结论。结论对井架结构设计、油田安全钻井和延长井架使用寿命具有现实意义。     

Adaptive base-isolation of civil structures using variable amplification

Semi-active dampers are used in base-isolation to reduce the seismic response of civil engineering structures. In the present study, a new semi-active damping system using variable amplification will be investigated for adaptive baseisolation. It uses a novel variable amplification device （VAD） connected in series with a passive damper. The VAD is capable of producing multiple amplification factors, each corresponding to a different amplification state. Forces from the damper are amplified to the structure according to the current amplification state, which is selected via a semi-active control algorithm specifically tailored to the system＇s tmique damping characteristics. To demonstrate the effectiveness of the VAD-damper system for adaptive base-isolation, numerical simulations are conducted for three and seven-story base-isolated buildings subject to both far and near-field ground motions. The results indicate that the system can achieve significant reductions in response compared to the base-isolated buildings with no damper. The proposed system is also found to perform well compared to a typical semi-active damper.     

一次中尺度对流系统的闪电演变特征

利用地面雷电探测网资料、多普勒雷达和卫星资料对一次典型的MCS过程的地闪变化特征进行了分析,结果表明,在系统发展的最初阶段全为负地闪;在MCS的成熟阶段地闪频数一直较高,在10次/min以上,负地闪占绝对优势;在消散阶段,地闪频数急剧下降,同时正地闪所占比例越来越大,甚至超过负地闪。地闪基本出现在<-50℃的云区和前部大的温度梯度区内,集中发生于<-60℃的云区。负地闪主要发生在强对流区(>40 dBz),其持续时间和强对流的维持时间几乎相当,说明负地闪可以很好地指示或有助于识别强对流区;密集的正地闪也与强回波区相对应,而稀疏的正地闪则多发生在系统后部的稳定性降水或云砧部位。同时,在MCS成熟阶段出现高正地闪频数的瞬间突增有可能对应着地面强天气的发生,在强对流天气的临近预报中应予以关注。     

上海及周边地区地闪活动特征及海陆差异

利用LS8000闪电定位系统2009—2011年的地闪观测资料对上海及周边地区(120~122.5°E,30~32°N)的地闪活动特征进行了研究。结果表明:分析区域内正地闪的比例约占8.5%,大电流地闪(电流绝对值大于50kA)的比例约为5.6%。地闪活动主要集中在6—9月,峰值出现在8月;日变化上,12:00—19:00闪电活动最为活跃,峰值出现在14:00,凌晨闪电活动最弱。从日变化上来说,正地闪和大电流地闪比例在地闪活动较强时段低于地闪活动较弱时段;在月分布上,在地闪活动最强的夏季,正地闪比例普遍在10%以下,在地闪活动较弱的春、秋、冬季,正地闪比例普遍在10%以上。以北纬31°为界,分析区域北部地闪密度基本在6~12次·km-2·a-1以上,南部基本在2.4~4.8次·km-2·a-1。同时陆地上的地闪密度要显著高于湖泊和海洋上的地闪密度,而海洋上的正地闪比例和大电流地闪比例要显著高于陆地。闪电空间分布的时间变化说明,下午地闪活动主要出现在陆地,而凌晨地闪主要出现在水体附近,其它时段则表现出过渡特征,这与下垫面的加热作用紧密相关。     

油型气湿度和成熟度的关系研究

通过分析国内外鄂尔多斯、四川、Fort Worth、Arkoma等盆地373个样品油型气湿度与镜质体反射率的关系,发现随热演化程度升高,油型气湿度变小,二者呈负对数相关关系,油型气湿度与热演化程度的这种负对数相关关系,可为页岩气勘探和天然气资源评价提供科学依据。同时,分析天然气湿度与热成熟度关系曲线图,发现干酪根降解气湿度随着热演化程度升高迅速减小,而裂解气湿度相对稳定,这也证实原油裂解气与干酪根直接降解生气的分子热动力学模型存在较大差异。     

小阻尼时变双项位势Duffing型方程的调和解

本文利用弯曲扭转拓扑映射的不动点定理,证明了如下结果：若a(t),b(t)是连续的T-周期函数,则小阻尼Duffing型方程x″+εx′+a(t)f(x)+b(t)g(x)=0至少存在四个调和解。     

横断山区水土资源利用与经济增长的匹配关系

水土资源不仅是山区生态系统服务供给的一部分,同时也是山区经济发展的重要投入要素。本文以横断山区为研究对象,利用基尼系数法评估水土资源和经济发展之间的匹配状况,同时基于个体随机效应模型建立拓展的Cobb-Douglas生产函数模型实现了经济增长对水土要素的敏感性分析,引入经济增长阻尼模型定量测算了水土资源对横断山区经济发展的制约程度。结果表明：① 2006—2015年横断山区水资源、土地资源与GDP的区域基尼系数波动范围分别为0.260~0.298和0.389~0.424,水资源对不同产业的满足程度相对合理,而对土地资源的利用与经济发展较不匹配,尤其是第二、三产业;② 敏感性分析结果表明,横断山区土地资源的产出弹性是水资源2倍左右,土地资源的累计贡献率明显高于水资源,土地资源要素对经济增长贡献大于水资源要素。③ 水土资源增长阻尼平均水平分别为0.012和0.022,说明水资源和土地资源对横断山区经济发展均产生明显的约束作用,且受土地资源的限制较大。研究表明中国山区发展需要更加重视水土资源开发利用与经济增长需求的匹配,充分挖掘水土资源的利用潜力提高供给可以降低其对经济增长的制约程度。