俯伪斜分段密集采煤法三维有限元数值模拟研究

俯伪斜分段密集采煤法,作为一种较新的采煤方法,在我国技术上还不很成熟,因此,首次针对京煤集团木城涧矿大台井的地质条件和赋煤状况,通过简化建立三维立体有限元模型,模拟计算了该矿煤层顶底板在开采前后运动变化情况。结果表明:煤层倾角、推采距离和开采巷道数三者是影响煤层顶底板运动规律的重要因素,得到了表征顶底板运动规律的顶底板法向最大应力和法向最大位移与三影响因素关系曲线,详细阐述了三影响因素下的煤层顶底板运动规律;同时,对现场开采中支撑压力大小,特别是在三影响因素下,超前支撑压力的作用范围与应力峰值位置进行了数值计算,并总结了其影响规律;最后,指出了该数值分析方法对现场开采将具有十分重要的应用价值和指导意义。     

饱水黄土隧道变形规律研究

新松树湾隧道位于饱和的砂粘土中,土体的稳定性极差,施工难度较大。为此,在隧道施工期间,通过土工试验、隧道收敛和围岩内部位移的现场监测、隧道变形的三维有限元仿真计算等手段,对该隧道的变形规律进行了系统研究,获得了大量试验数据。研究成果对隧道的施工组织和支护参数的确定起到了重要作用,为此类隧道的施工积累了经验。     

Theoretical Study on Stochastic Modeling of Combined Gravity-Magnetic-Electric-Seismic Inversion and Its Application

As gravity field,magnetic field,electric field and seismic wave field are all physical fields,their object function,reverse function and compound function are certainly infinite contiuously differentiable func-tions which can be expanded into Taylor (Fourier) series within domain of definition and be further reduced in-to solving stochastic distribution function of series and statistic inference of optimal approximation,This is the basis of combined gravity-magnetic-electric-seismic inversion built on the basis of separation of field and source gravity-magnetic difference-value(D-value)trend surface,taking distribution-independent fault sys-tem as its unit,depths of seismic and electric interfaces of interests as its corresponding bivariate compound re-verse function of gravity-magnetic anomalies and using high order polynomial(high order trigonometric func-tion)approximating to its series distribution,The difference from current dominant inversion techniques is that,first,it does not respectively create gravity-seismic,magnetic-seismic deterministic inversion model from theoretical model,but combines gravity-magnetic-electric-seismic stochastic inversion model from stochastic model;second,after the concept of equivalent geological body being introduced,using feature of independent variable of gravity-magnetic field functions,taking density and susceptibility related to gravity-magnetic func-tion as default parameters of model,the deterministic model is established owing to better solution to the con-tradictioc of difficulty in identifying strata and less test analytical data for density and susceptibility in newly explored area;third,under assumption of independent parent distribution,a real modeling by strata,the prob-lem of difficult plane closure arising in profile modeling is avoided,This technology has richer and more detailed fault and strata information than sparse pattern seismic data in newly explored area,successfully inverses and plots structural map of Indosinian discontinuty in Hefei basin with combined gravity-magnetic-electric-seismic inversion,With development of high precision gravity-magnetic and overall geophysical technology,it is certain for introducing new methods of stochastic modeling and computational intelligence and promoting the develop-ment of combined gravity-magnetic-electric-seismic inversion to open a new substantial and promoting the develop-ment of combined gravity-magnetic-electric-seismic inversion to open a new substantial path.     

场地条件对地震动相干函数的影响

本通过弹性半空间内位错源的数值解法研究了曲岩地震动相干函数，采用有限元方法分析了一些典型场地的地表地震动相干函数，两的对比结果表明：复杂场地对地震动相干函数的影响强烈。     

高耸塔架结构节点损伤基于神经网络的两步诊断法

本文针对高耸钢塔架结构的损伤特点，建立了具有节点损伤的有限元模型，提出了一种分层神经网络两步诊断法：第一步，由基于区域残余力理论的第一层神经网络进行结构损伤区域的初诊；第二步，由基于应变模态理论的第二层神经网络进行损伤区域内的具体损伤节点位置和程度的诊断。对一平面塔架结构的数值仿真分析表明：本文提出的损伤诊断方法的结果是令人满意的。     

团树断层场地地震反应的数值模拟

团树断层场地在多次地震中出现了烈度异常。为了弄清烈度异常的原因，应用显式有限元方法，数值模拟了在脉冲地震波斜入射情形下断层场地的地震反应。结果表明：在基岩山脚附近土层场地地震动放大比基岩山区平均高4倍、比远离基岩山脚土层场地平均高2倍，与历史震害分布有较好的对应。     

无伸缩缝桥梁的动力特性研究

针对无伸缩缝桥梁的结构特点，提出一个土-结构的非线性相互作用模型。在此基础上对-无伸缩缝实桥建立有限元模型，分析了不同烈度地震作用下结构的动力特性，并与相应的有伸缩缝桥梁进行比较。文中还计算了主要结构参数对动力特性的影响。研究结果有助于对该类桥梁力学性能的认识。     

上地幔变黏度小尺度对流的数值研究

基于二维模型，利用有限元方法，研究上地幔-岩石圈系统的变黏度小尺度对流. 考虑该系统的黏度随温度以指数形式变化，数值结果表明，当黏度随温度变化较剧烈时，由于低温高黏度，系统的最上部物质不参与对流，系统发育形成一个类似于岩石圈的静止盖层. 计算表面热流、地形起伏及重力异常与对流格局有较好的相关性，高热流、上升地形对应于对流的上升区，反之低热流、下降地形与对流的下降区对应.     

中心回线瞬变电磁法2.5维有限单元算法

瞬变电磁法的野外资料解释基本上停留在一维水平，本文从生产实践中常用的中心回线法入手，基于电磁场本身的叠加原理，从麦克斯韦方程组出发，导出了中心回线瞬变电磁2.5维二次场（纯异常）的有限单元计算公式. 该算法采用三角形有限元网格，在尽可能拟合地下电性断面的情况下减少有限元网格的节点数和单元数；用选主元的LU分解法求解线性方程组，做到了在移动场源时只需改变右端项；在反傅氏变换中，使用新的波数选取方案，让波数m随时间t滑动. 最后给出的算例表明，该算法直接计算异常场，计算速度快、精度高.     

随机时变抗风结构动力可靠性分析

研究了随机时变结构特性，提出了随机时变强度的衰减表达式；在随机动力荷载作用下，用振型分解法 分析了时变参数结构的动力响应，得到了此类结构的动力学响 应谱与数字统计式；给出了确定时变界限的方法；提出了在役结构时变可靠度的分析方法，以及结构在设计使用期与预言使用期限内可靠度评估公式。