基于小波变换模极大值法和阈值法的CSAMT静态校正

采用小波分析方法进行CSAMT静态校正时,传统方法对视电阻率数据进行多尺度小波分解后,将所有尺度的细节系数设置为零,然后进行重构获得校正后的视电阻率.这使得在压制静态效应的同时,会损失一部分大构造异常的信息.针对传统小波分析方法在CSAMT静态校正中存在的问题,本文提出了基于小波变换模极大值法和阈值法相结合的静态效应校正方法.先对视电阻率数据进行多尺度小波变换,得到每一尺度上的模极大值,然后计算李氏指数进行静态效应的判断,通过设置合理的阈值,进行静态效应的压制.借助于正演模型和实测数据,验证了本方法的有效性.结果证明,本文提出的方法在压制静态效应的基础上,能够最大限度地保留大构造异常的信息.     

Evaluation of horizontal stiffness of fibre‐reinforced elastomeric isolators

Unbonded fibre‐reinforced elastomeric isolator (U‐FREI) is relatively new seismic base isolator in which fibre layers are used as reinforcement to replace steel shims as are normally used in conventional isolators. Further, the top and bottom end steel connector plates of conventional isolators are also removed. In general, the horizontal response of U‐FREI is nonlinear because of reduction in contact area due to rollover deformation and reduction in shear modulus of isolator under large deformation. Thus, evaluation of horizontal stiffness of U‐FREI is a challenging problem. Most previous studies were focused on the investigation of horizontal response of scaled models of U‐FREIs with low shape factors. A few analytical approaches were suggested for predicting the horizontal response of U‐FREI; but their results were not in good agreement with experimental observations. In the present study, the horizontal responses of prototype U‐FREIs are evaluated under a constant vertical pressure and cyclic loading using both experiments and finite element analysis. Prototype U‐FREIs with different shear moduli and with different shape factors are considered. Finite element simulations of corresponding bonded FREIs are also performed under the same loadings as in U‐FREIs. A rational analytical approach including the influence of rollover deformation and simultaneous reduction in shear modulus is proposed as a basic analytical tool for predicting the horizontal stiffness of FREIs (both bonded and unbonded). It is in reasonably good agreement with the results obtained from experiments and numerical analysis. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

数字岩心逆建模理论下的储层参数定量预测方法

数字岩心微观孔隙结构十分复杂,有限元模拟物性参数与弹性参数之间关系是非线性的,直接反演其物性参数准确度低、稳定性差.本文发展了一种数字岩石物理逆建模方法,实现了基于数字岩心的储层参数有效预测.从数字岩心基函数的构建出发,基于有限元方法,计算了一系列具有等间距物性参数值(孔隙度、泥质含量和含水饱和度)的数字岩心弹性参数(体积模量、剪切模量和密度),通过插值算法建立了数字岩心弹性参数三维数据集,从而实现了弹性模量的有限元数值解的快速构建;然后搜索弹性参数的单值等值面,通过等值面的空间交会得到交点,完成储层参数预测.测试结果表明:基于数字岩心逆建模理论的储层参数预测结果与实际模型一致,具有可行性,并且可以通过增加插值点数目提高预测的准确性;孔隙度和泥质含量预测结果稳定性很好,而含水饱和度对噪声的加入较为敏感.     

昆明盆地泥炭质土动力学参数统计研究

泥炭质土在昆明盆地分布广泛,由于其工程性质差,因此其土动力学性质受到许多学者的重视。首先收集近年来昆明盆地内埋深为0~100 m的62个取样点,128组泥炭质土样的动三轴实验数据进行统计分析,得到了泥炭质土的不同剪应变下的动剪切模量比和阻尼比的统计值;然后讨论土动力学参数随埋深的变化特征,并与《工程场地地震安全性工作规范》给出的黏土值、粉质黏土值、淤泥质黏土值进行了对比;最后在昆明盆地内挑选了2个典型钻孔模型,分别输入统计值、实测值、规范黏土值、粉质黏土值、淤泥质黏土值,进行一维土层反应分析计算。结果表明:规范给出的黏土值、粉质黏土值、淤泥质黏土值与泥炭质土实测值得到的结果差异较大,泥炭质土统计值与实测值得到的结果差异较小。当现场工作取样困难,得不到可供试验的原状样时,可考虑选择使用本文的泥炭质土统计值。     

应变控制下深层黏土动弹性模量与阻尼比试验研究

为研究天津滨海新区深层黏土动力特性,借助GDS动三轴仪器对应变控制条件下天津滨海新区深层黏土的动弹性模量及阻尼比的变化规律进行研究。每组试验中将相应深度土体上覆土层压力作为试验围压,其间只改变控制应变进行循环三轴试验。试验结果表明,土体动弹性模量、阻尼比受围压影响有一个限值,超过这个限值(约3倍参考围压),围压对土体动弹性模量、阻尼比影响很小,但土体动应变对其影响较大。     

西北地区典型遗址土动模量与阻尼比特性试验研究

通过室内动三轴试验,研究了西北地区遗址土体的动本构关系,得到了模型参数,分析了遗址土体的动剪模量比和阻尼比的特性,并通过归一化处理得出模型参数,结果表明:遗址土体符合Hardin-Dinevich双曲线模型,其相关系数均大于0.991 7,模型参数a、b与土样密度不存在相关性;在相同荷载下,密度越大,动应变和动残余应变越小,其中陕西定边陡沟子明长城墙体土承受动荷载能力下降较快,而草滩段秦长城墙体、瞭望台台基处初始弹性模量和初始剪切模量较小,三处土体硬度较小,易于遭受病害侵蚀破坏,需进行重点加固维护;遗址墙体所建窑洞处土体强度和硬度明显大于长城墙体,动弹性模量和动剪切模量约为其墙体2倍。草滩段瞭望台土体强度和硬度明显大于同地区长城墙体;遗址土体的动剪切模量G/G0随着动剪应变γd的增加而减小,且密度越大,衰减速度越快,阻尼比D随着动剪应变γd的增长,呈现先缓慢增加-急剧增加-缓慢增加的过程,且密度越大,阻尼比越大。按建造年代、建造形制和用途划分、所处地区对典型遗址进行动力特性的对比分析,为今后土遗址加固保护提供理论基础和参考依据。     

动荷载作用下粉煤灰改性黄土的震陷特性

针对黄土地区实现工程施工材料本土化和科学利用粉煤灰问题,对不同配比条件下粉煤灰改性黄土进行重塑非饱和试件的动三轴震陷试验,研究其在动荷载作用下的震陷特性,分析粉煤灰掺入量对动变形模量和动残余应变的影响变化规律。研究结果表明:粉煤灰掺入量对黄土震陷性质的影响较大。相同固结应力水平下,动变形模量和动残余应变随粉煤灰掺入量呈现出不同的变化规律,随着粉煤灰掺入量的增加,黄土动变形模量也随之增大,残余应变则减小。动变形模量与动残余应变之间的变化趋势满足幂函数关系;黄土掺加约20%粉煤灰改性后就能够有良好的抗震陷性能。研究成果可为黄土地区地基的抗震防震设计提供借鉴依据,具有重要的工程实用价值。     

软土三轴流变试验的数值仿真

对软粘土三轴流变试验数值仿真时,引进了切向弹性抗力约束和位移约束关联技术对试验机与试样的接触面进行模拟,研制了相应的有限元计算程序。以上海地区某软土工程的三轴流变试验为实例,进行了有限元数值仿真计算,计算结果与试验所得结果十分相吻合。     

砂类土最大动剪切模量的新预测模型

根据不同级配的南沙和西沙群岛珊瑚砂最大动剪切模量G0的共振柱试验结果,发现相同有效围压 下不同级配、不同海洋珊瑚砂的G0分布范围存在上、下界限。最大孔隙比emax和最小孔隙比emin是可以综合反映砂类土级配和颗粒形状特性的状态参量,G0界限值与极限孔隙比（emax和emin）状态下的G0外推结果相吻合。相同的 下,珊瑚砂的G0下限值G0min随emax的增大而减小,G0上限值G0max随emin的增大而减小。根据不同 下G0min与emax及G0max与emin关系建立了预测珊瑚砂G0界限值的经验公式,不同孔隙比e状态下的G0可以根据界限值G0min、G0max按相对密实度Dr非线性插值获得。新的G0预测模型对同一类别、不同级配的砂土具有较好的普适性。对于不同类别的砂土,引入与矿物组分有关的系数a对模型进行修正,采用文献中大量的G0试验结果对模型进行了验证,新的G0预测模型的普适性明显优于传统Hardin模型。     

基于WebGIS的地质灾害预警预报信息系统的设计与实现

论述了基于网络地理信息系统的地质灾害预警预报信息系统的总体框架结构、系统设计要点和系统功能特点,并对采用的关键技术进行了简要分析说明。系统采用部署灵活、扩展性强的三层体系结构,基于模块化思想进行设计与实现,以分布式架构集成异构的数据源,并建立了模型库管理决策模型。系统以地质灾害预警预报数据数学模型为核心,应用数据库技术、基于FeatureBase的地理信息系统技术和网络技术建立了融合通用地理信息功能与地质灾害预警预报业务功能的分布式软件系统,实现了地质灾害信息采集、传输、管理、分析、决策、发布的一体化平台。现场实施表明,该系统运行稳定,能有效为职能部门提供辅助决策支持和信息发布服务。