介质密度反演偏导矩阵的精确计算方法

实现反演偏导矩阵的计算是基于导数最优化反演方法的关键,然而目前的地震反演几乎都是基于Zoeppritz方程近似实现的,使计算精度和适应范围受到限制.本文利用Zoeppritz方程建立了反射系数对地层介质密度比偏导方程,导出了Zoeppritz方程矩阵元对介质密度比的导数.通过求解偏导方程获得了反射系数对介质密度比偏导数的精确计算(考虑了速度中含介质密度的问题).利用数值算例分析了反射系数对介质密度比偏导数的变化特点.本文采用直接解法求解偏导矩阵方程组,获得了快的计算速度和高的计算精度,为实现地层介质密度反演(包括大角度反演)提供了偏导矩阵的计算方法.     

Dynamic response of an offshore pile to pseudo-Stoneley waves along the interface between a poroelastic seabed and seawater

A coupled model is developed to investigate the dynamic interaction between an offshore pile, a porous seabed and seawater when subjected to the pseudo-Stoneley wave along the seabed and the seawater interface. The pile and the seabed are treated as the porous medium governed by Biot's theory, while the seawater is considered as an acoustic medium and is described by the conventional Helmholtz equation. The free field solution of the incident pseudo-Stoneley wave is obtained using Biot's theory and the potential method. Based on the boundary element method (BEM) for the porous medium and the acoustic medium, three BEM formulations are constructed for the pile, the seabed and the seawater, respectively, which are combined together using the continuity conditions between the pile, the seabed and the seawater to formulate the coupled model for the system. As shown in numerical examples, when the system is subjected to the pseudo-Stoneley wave, the maximum pore pressure of the seabed usually occurs at the region near the interfaces between the seabed and the seawater.     

非均布列车荷载作用下软土路基的振动分析

基于实测资料,假设列车轮载经钢轨传递下来的荷载由5根枕木承担。根据分担比,获得了道渣层表面非均布荷载的表达式。将道渣层视为单相弹性介质,软土地基被看成是考虑水土耦合作用的饱和多孔介质。借助势函数,利用Helmholtz矢量分解法及Fourier变换技术分别对弹性土体和饱和半空间土体进行求解,得到非均布移动荷载作用下软土地基位移、应力及孔压响应在变换域内的精确解答。利用FFT算法得到了数值结果,详细分析了荷载分布形式、观察点位置、道渣性质以及软土地基渗透系数对动力响应的影响。研究结果表明：高速情况下动力响应与低速情况有很大不同;对于软土路基,应特别注意列车高速运行时路基浅层范围内产生的孔压响应。     

考虑横向效应饱和黏弹性土层中桩的纵向振动

由于饱和土中土体颗粒与孔隙水的相互作用以及桩与土体的不同渗透率,饱和土体中桩基的力学行为与单相土中桩基力学行为有很大的差别。基于饱和多孔介质理论,考虑桩纵向振动时的横向变形及惯性效应,将桩等效为Rayleigh-Love杆,在频率域中研究了饱和黏弹性土层中端承桩纵向振动的动力特性,给出了饱和黏弹性土层和桩纵向振动时动力响应的解析解及桩头复刚度的解析表达式。通过数值计算,给出了桩头动刚度因子和阻尼随激励频率的响应,考察了饱和土物性参数、桩土模量比、桩长径比、泊松比等参数对桩头刚度因子和阻尼的影响。研究表明,对于大直径桩,当外载荷激励频率较大时桩横向效应对桩头刚度因子和阻尼有显著的影响     

双低技术在腹主动脉联合下肢动脉CTA中的可行性探讨

目的:比较腹主动脉联合下肢动脉CT成像中两种不同对比剂注射方案对对比剂剂量的影响。方法:搜集临床上怀疑腹主-下肢动脉疾病行CT血管成像(CTA)的患者50例,随机分为A、B组,对比剂(350 mg I/m L),A组:男16例,女9例,平均年龄(58.53±9.39)岁,平均体质量(67.86±11.65)kg,平均扫描范围(124.65±8.28)cm。B组:男17例,女8例,平均年龄(60.87±9.76)岁,平均体质量(66.23±12.42)kg,平均扫描范围(122.59±9.12)cm。A组注射流率4 m L/s,对比剂用量1.5 m L/kg。B组第1期5 m L/s注射20 m L,第2期3 m L/s注射剩余量;B组对比剂总量=1.5 m L/kg×体重-4 m L/s×(B方案对比剂注射时间-A方案对比剂注射时间)。对比剂注射完毕两组均以3 m L/s流率无缝隙注射生理盐水30 m L。两组均选择智能触发技术,监测平面为腹主动脉(右膈肌水平),阈值≥150 HU。对两组5个动脉段图像质量进行评分;测量5个动脉段CT值,记录两组对比剂剂量。均进行独立样本t检验。结果:A组5个动脉段图像质量评分、平均CT值分别为:4.76±0.44、(328.46±21.45)HU(腹主动脉段),4.20±0.58和(330.96±22.52)HU(髂动脉段),4.36±0.57、(327.16±23.65)HU(股动脉-腘动脉段),3.32±0.63、(296.53±20.43)HU(小腿动脉段),3.12±0.53、(257.26±21.21)HU(足背或足底动脉段);B组分别为:4.72±0.46、(329.75±23.12)HU(腹主动脉段),4.08±0.57、(331.63±24.64)HU(髂动脉段),4.16±0.55、(319.89±21.79)HU(股动脉-腘动脉段),3.24±0.66、(290.44±21.57)HU(小腿动脉段),3.28±0.46、(243.76±27.29)HU(足背或足底动脉段);B组均低于A组,差异均无统计学意义(P>0.05)。A、B组对比剂剂量分别为(93.79±13.68)m L和(74.61±14.76)m L,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:对比剂流率5 m L/s+3 m L/s分期注射可在不影响图像质量的前提下降低腹主动脉联合下肢动脉CTA的对比剂用量。      

随机介质理论预测近距离平行盾构引起的地表沉降

提出近距离双线水平平行盾构施工引起的总的地表沉降曲线符合正态分布规律。基于单线随机介质理论简化公式,针对现有不足,建立修正的随机介质理论简化计算公式,可以计算近距离双线平行盾构施工引起的地表沉降,同时能够考虑沉降曲线的不对称性,对计算参数取值进行了探讨。算例分析结果表明,文中方法预测值与实测值比较吻合,且计算比较简便。实测数据统计结果表明,先行隧道开挖后双线隧道的半径收敛值比先行隧道半径收敛值要大,而主要影响角则变小;提出可直接用于近距离界定的式（6）,认为双线隧道的地表沉降曲线形状与P值大小有关,近距离的界定范围为 。     

三维注浆模型试验系统研制及应用

为研究注浆扩散规律和加固机制,研制了三维注浆模型试验系统,该系统由承载试验台、伺服稳压供水单元、注浆单元、多元信息监测单元及图像采集单元组成。该系统主要功能包括不同岩体介质中参数灵活可调的多孔注浆、多序次注浆模拟试验及被注岩体内部物理场信息实时采集,其主要优势体现在：（1）试验腔设计为组合桶式结构,密封性强,拆卸方便,利于注浆加固体细部研究;（2）多腔气动联合控制水压加载方式可提供持续稳压的地下水环境;（3）多元信息并行实时监测系统可同时采集被注岩体内不同空间位置的总压力、孔隙水压力及位移等信息,实现注浆过程中物理参量时空变化规律的研究。利用该试验系统进行黏土介质单孔注浆和多孔分序次注浆模拟试验,获得注浆压力p变化特征及土体内部力学响应规律：p - t曲线呈多个波峰-波谷旋回,表征劈裂注浆为主的加固模式;注浆荷载作用下,总压力、孔隙水压力、有效应力与注浆压力基本同步变化,注浆结束点达到峰值,其后开始衰减并逐渐趋于稳定;与单孔注浆相比,多孔、多序次注浆可显著提高土体有效应力,黏土逐渐压缩固结,力学性质改善。试验表明,黏土介质以劈裂注浆为主,不同序次浆脉间接触关系复杂,可划分为剪切劈裂、原位顺层劈裂及入侵劈裂3种基本模式;采用多孔、小注浆速率试验方法,可减小围岩扰动,增大注浆量及土体压缩固结程度,提高注浆加固效果。研究成果对揭示黏土介质注浆机制具有一定的科学价值。     

咸淡水驱替过程中含水介质渗透性变化的试验研究

在野外水文地质调查的基础上,采集青岛市大沽河下游咸水入侵区砂样,首先对含水介质的粒度和矿物组成进行了分析,然后通过室内砂槽模拟试验,对咸淡水驱替过程中含水介质的渗透性变化规律进行了研究。结果表明,当咸淡水相互驱替时,含水介质的渗透性会发生显著变化,这种变化主要是由于驱替液盐浓度的变化,使得伊利石、高岭石和绿泥石等非膨胀性粘土矿物经释放、迁移、絮凝和沉积,从而重新分布所引起的。含水介质渗透性的变化具有明显的非均质性,即位于距入水处不同水平距离以及不同高度处的含水介质,其渗透性变化规律有所不同。     

地震与气象异常

本文介绍了地震前和地震后气象异常的一些研究成果。统计结果表明,强震前1～4年震中地区出现干旱的概率比较大。我国寒冷时期地震的频数远较温暖时期高,地震前震中地区有增温现象。海洋和周缘发生特大地震过后,北半球和中国气温下降明显,黄河和长江可能出现洪灾。地震前、地震时和地震后,地震与气象的关系,是一个值得探索研究的领域。     

缓变地形下β效应的Rossby代数孤立波

正压流体中,从准地转位涡方程出发采用摄动方法和时空伸长变换推导了在缓变地形下β效应的Rossby代数孤立波方程,得到Rossby波振幅满足带有缓变地形非齐次Benjamin-Davis-Ono(BDO)方程的结论.通过分析孤立Rossby波振幅的演变,指出了β效应、地形效应是诱导Rossby孤立波产生的重要因素,说明了在缓变地形强迫效应和非线性作用相平衡的假定下,Rossby孤立波振幅的演变满足非齐次BDO方程,给出在切变基本气流下缓变地形和正压流体中Rossby波的相互作用.