Embankment deformation analyzed by elastoplastic damage model coupling consolidation theory

The deformation, of embankment has serious influences on neighboring structure and infrastructure. A trial embankment is reanalyzed by elastoplastic damage model coupling Blot＇ s consolidation theory. With the increase in time of loading, the damage accumulation becomes larger. Under the centre and toe of embankment, damage becomes serious. Under the centre of embankment, vertical damage values are bigger than horizontal ones. Under the toe of embankment, horizontal damage values are bigger than vertical ones.     

弹性反射波频谱分析对比法检测浆砌片石挡墙质量

大量的浆砌片石挡墙需要作快速质量检测,作者比较了利用弹性波速、瑞利面波和弹性波频谱分析法后,认为后者分辨率高,方法简单,并作了几百个点的检测,得到了成功。     

弹性波正演模拟中PML吸收边界条件的改进

在弹性波有限差分正演模拟中, 完全匹配层(PML) 吸收边界条件是使用广泛、吸收效果最好的吸收边界条件.在目前的两种PML实现方法中, 分裂形式的完全匹配层(SPML) 方法计算存储量大、编程实现复杂; 非分裂形式的完全匹配层(NPML) 方法计算效率低、计算过程复杂.针对传统PML吸收边界条件在实现过程中存在的问题, 推导出了一种简洁有效的非卷积实现的NPML吸收边界条件, 既不需要对场分量进行分裂, 也不需要做复杂的卷积运算.分析结果表明, 本文实现的NPML吸收边界条件不仅具有良好的吸收衰减性能, 而且计算方程简单, 编程实现容易, 占有内存更小.      

含孔隙、裂隙介质弹性波动的统一理论——Biot理论的推广

地球表层的岩石介质往往是即含孔隙又含裂隙,这种现象对弹性波传播产生重要影响．本文在Biot孔隙介质的波动理论基础上,利用该理论中介质在排水（干燥）条件下的弹性模量引入裂隙对弹性性质的影响,并对裂隙在弹性波动作用下的“挤喷流”（squirt flow）效应进行了具体分析,导出了一个描述孔隙、裂隙并存时的弹性波统一理论．该理论既能描述裂隙对介质弹性的影响,又能模拟挤喷效应导致的弹性波衰减和频散,并且指出,这种挤喷效应是由裂隙介质的两个最重要的参数,裂隙密度和纵横比所控制．这一统一理论的另一重要特性是该理论保持了Biot理论的基本特征,即慢速纵波的传播特征及孔隙渗透率的影响．模拟计算结果及与实际数据的对比表明,这一孔隙、裂隙弹性波动的统一理论能较好地描述实际岩石介质中弹性波的传播,从而在地球介质中地震和声波测量中比Biot理论有着更为广泛的应用前景．     

冻融循环作用下板岩弹性参数及单轴抗压强度研究

为揭示冻融循环作用对板岩弹性参数及单轴抗压强度的影响,采用DX-40型低温数控箱、DNS100微型控制电子万能试验机进行7种层理倾角(?)、6种冻融循环次数的单轴压缩试验,对其5个弹性参数、单轴抗压强度及破坏类型的变化规律进行分析。试验结果表明:板岩弹性模量、剪切模量和单轴抗压强度随冻融循环次数增加呈指数下降趋势,泊松比随冻融循环次数增加呈线性增加趋势;板岩单轴抗压强度随层理倾角增加呈先减后增的变化趋势;冻融循环作用下板岩破坏类型有3种:当0°≤?≤26.6°时,沿与竖直轴线呈一定角度方向发生剪切破坏;当26.6°≤?≤83.0°时,沿层理面发生剪切破坏;当83.0°≤?≤90°时,沿垂直方向发生劈裂破坏。在Jaeger单弱面理论的基础上,建立了以冻融循环次数和层理倾角为控制变量的板岩单轴抗压强度预测模型,并通过试验数据验证了模型的合理性,表明该模型能较好地描述冻融循环次数和层理倾角对冻融板岩单轴抗压强度的影响。     

基于GPS数据的城市居民通勤弹性研究——以北京市郊区巨型社区为例

通勤是居民出行行为的重要组成部分,受到地理、规划、交通等领域的广泛关注,已有对通勤的研究多利用问卷调查数据,定位技术与信息通信技术为个体行为时空数据的采集带来了新的契机。本研究关注个体在不同工作日中通勤的可变性,将活动弹性的概念引入对通勤行为的研究中,提出通勤弹性的概念,并界定了时间、空间、方式、路径4 个通勤弹性维度,通过探讨4 种弹性之间的相互作用关系,提出7 种基于弹性的理论通勤模式。研究以北京市天通苑与亦庄两个郊区巨型社区为案例,基于活动日志与GPS 定位数据相结合的为期一周的居民时空行为数据,分别利用传统方法和通勤弹性视角研究居民的通勤特征,验证通勤弹性现象的存在以及该视角透视城市居民通勤行为的合理性,并利用GIS 三维可视化技术对7 种理论通勤模式居民的活动—移动时空特征进行刻画,从而透视北京市郊区巨型社区居民的通勤特征及复杂模式,为北京市城市与交通问题的解决提供了独特的视角。     

包体流变模型体应变场时空演变的理论分析

基于包体流变模型的理论解,计算了三维粘弹性介质中球形硬包体与软包体在地面引起的体应变．结果表明,球形硬包体的地面体应变随时间的变化曲线表现出特征不同的３个阶段（,,）．它与大量地形变资料出现的,,阶段相似;而球形软包体却没有此特征．其中,阶段的前兆在近源区和远源区都向外扩展;阶段的前兆在近源区和远源区都处于极值状态;阶段前兆在远源区表现为向近源区收缩,而在近源区表现为向外扩展．这些结果对地震前兆的时空演化过程阶段性的解释具有一定的启示．      

黏弹性介质中瑞利波频散曲线和衰减系数曲线的反演

瑞利波具有能量大、信噪比高等特点,可以用来反演介质内部的力学信息,近年来在浅层地球物理勘探、深层地震学研究以及超声波无损检测等多个领域都有较广泛的应用。目前大多数瑞利波的应用中都假设介质是弹性的,然而实际中岩石、土壤和金属等介质都在一定程度上体现出了黏弹性。当介质的黏弹性较强时仍然采用弹性假设研究其中瑞利波的反演将增大误差,因此有必要考虑黏弹性介质中的瑞利波反演,但是目前这方面的研究仍不够深入。本文研究黏弹性介质中瑞利波频散曲线和衰减系数曲线的反演问题,给出其在半空间中联合反演的方法,并对该方法的误差进行分析。     

由PREM地球模型计算的洛夫数

本文选取迄今为止最完善的地球模型ＰＲＥＭ,利用它所定义的地球内部基本间断面及所给物质密度的弹性等参数分布,通过求解弹性地幔运动方程,得到形变位移矢量,由此计算出二阶洛夫数。本文的理论值与观测结果符合良好。     

地震波的场方程矩阵和能量的正定二次型及其意义

场方程是能够表述半空间地震波场的整体特征.波动方程、速度方程和能量方程.通过分析可知每个场方程都具有各自的“场方程矩阵”.能量方程能够对所有场方程矩阵进行综合和贯通,给出了能量方程以“弹性矩阵”为核心的普适性表达形式.最后,运用矩阵的正定二次型理论阐述了“能量矩阵与弹性矩阵”之间一致的对称性和正定性.能量矩阵蕴含的动态力的平衡关系、速度的时间_空间分布和能量的传播及变化的物理意义,能够从能量矩阵的正定二次型特性表述出来.本文研究分析问题的方法完全适用于复杂介质模型,相关的认识和结论可以拓展到均匀黏弹性各向同性介质、均匀弹性各向异性介质、均匀黏弹性各向异性介质以及比奥饱和流体介质.