“4·20”芦山地震冷竹关地震动响应监测数据分析

通过在四川省泸定冷竹关沟两岸斜坡不同部位挖掘平硐并放置强震监测仪器的方法,对"4.20"芦山地震在该峡谷两侧斜坡的地震动响应特征、地形放大效应等进行研究。根据7台地震仪器所记录的芦山主震数据,冷竹关沟右岸1#监测点PGA水平分量为1.64m/s2,竖直分量为0.67m/s2,明显高于其他监测点的PGA值(0.11～0.42m/s2)。参照康定姑咱强震台主震记录,1#监测点PGA放大系数达到6.9,其阿里亚斯强度放大数十倍。谱比分析(HVSR)显示,1#监测点谱比分析的水平分量地形放大系数达到9.0,2#监测点地形放大系数为3.5,左岸4#～7#监测点地形放大系数一般在1.0～3.0。研究表明,强震条件下冷竹关右岸单薄山梁地震动地形放大效应明显强于左岸中高山斜坡,且1#监测点的凸出地形放大效应最大。随着振幅值的放大,强震动能量以数十倍效应剧增,当短时间内积聚的振动能量超过或远远超过岩土体介质的强度时,易形成震裂、崩塌、滑坡及高陡地形的抛射效应。     

求解二维Navier-Stokes方程的谱元法

本文研究了谱元法的插值函数选取和谱元法的离散,给出离散方程的一般形式,分析了误差和收敛速度,并采用时间分裂格式的谱元法求解Navier-Stokes方程,计算表明结果是令人满意的,方法不仅具有良好的稳定性而且具有较高的精度,易于推广到三维及湍流的直接数值模拟中去。     

求解二维 Navier-Stokes 方程的谱元法

研究了谱元法的插值函数选取和谱元法的离散,给出离散方程的一般形式,分析了误差和收敛速度,并采用时间分裂格式的谱元法求解ＮａｖｉｅｒＳｔｏｋｅｓ方程,计算表明结果是令人满意的,方法不仅具有良好的稳定性而且具有较高的精度,易于推广到三维及湍流的直接数值模拟中去。     

点源场电阻率法三维地形改正的边界元法

边界元法是一种新的数值计算方法。由于该法可降低数值模拟的空间维数,从而术解了用域法(有限单元法和有限差分法)难以解决的三维地形的位场问题。本文论述了边界元法的基本原理,并用该法计算了三维地形上联剖ps/p_1值,对相应地形下埋藏着良导电性椭球状矿体的Ps值进行了地形改正。地改后的Ps曲线,突出了矿异常。因而用该法进行地改处理,将有助于提高在三维起伏地形区开展电阻率法的勘探效果。     

大跨度膜结构周围复杂风场的Monte Carlo模拟

针对膜结构周围复杂地形区域内的三维湍流,采用Monte Carlo模拟技术对非均匀流风场湍流进行建模,用FFT变换代替基于谐波叠加原理的经典模拟方程.湍流功率谱密度矩阵的分解采用本征正交分解获得,用平行算法执行整个模拟程序.最后,将该程序用于模拟一体育场膜结构挑篷周围三维风场.模拟谱与目标谱符合良好,证明了该建模方法和提高计算效率的三种方法的正确性和有效性.     

用于弹性波方程模拟的基于逐元技术的谱元法

由于结合了谱方法和有限元法的优势,谱元法为弹性波方程的数值模拟提供了一种新的有效工具.文中从弹性动力学方程的弱形式出发,详细阐述了使用Legendre正交多项式展开的谱元法基本理论及相应数学公式.单元内的弹性波场用高阶Lagrange插值近似,而每个单元上的数值积分采用Gauss-Lobatto-Legendre积分方法.如此可得到对角形式的全局质量阵,简化了运算.逐元技术被用于Legendre谱元程序中,极大地减少了内存和计算需求.最后,四个数值算例被用于验证这种谱元法的高精度和强适应性.同时证明这种新的谱元法很适合用于那些具有复杂结构,包括起伏自由表面的非均匀介质中的弹性波模拟.     

基于元胞自动机的高原林火蔓延三维可视化模拟

森林火灾威胁森林安全,导致生命财产与环境损失,动态模拟森林火灾对于预判森林火灾发展趋势,减少森林火灾危害,科学开展森林火灾灭火工作具有重要理论与现实意义.为更加形象、直观地展示林火三维可视化,将地理信息系统(geographic information system,GIS)三维可视化与元胞自动机模拟功能相结合来模拟林火蔓延,并借助王正非与毛贤敏模型,定义元胞状态转换规则函数,计算中心燃烧元胞单元在8邻域方向上的蔓延速度分量,最后以云南省安宁市温泉镇为案例区域,针对云南省"3·29"火灾,选择温泉镇地形、气象和植被等数据,模拟了"3·29"火灾林火蔓延三维可视化过程,在森林火灾实时动态监测方面具有重要指导意义.     

关于平板屈曲重调和特征值问题的H2协调谱元法

通过使用H~2协调谱元法,具体求解了平板屈曲重调和特征值问题。首先给出H~2协调谱元法的误差估计,然后利用广义雅可比多项式和节点基函数构造二维谱元空间的基函数,最后报道了L形区域和方形区域上的数值实验,实验结果表明谱元法所计算的特征值受网格直径和多项式次数的影响,在区域选择上较谱方法更为灵活,适用于平板屈曲重调和特征值问题。     

各向异性杆扭转问题的各向同性化边界元分析

提出了采用扭转函数和应力函数求解各向异性杆扭转问题的各向同性化边界元法 ,导出了其基本方程和边界条件 ,并给出了坐标变换式 .利用各向同性杆扭转问题的简单基本解 ,按边界元法求解 ,经逆变换得到所需的应力分量和位移分量 .扭转函数法尤适用于多连域和求截面翘曲 ,并可消除区域积分 .算例表明 ,该方法简单有效     

苏州城区凹陷沉积土层对地震反应特征的影响

针对土层非均匀分布的苏州城区凹陷沉积场地,采用黏弹性人工边界模拟无限域场地的边界,基于ABAQUS建立大尺度二维有限元模型,分析了加速度峰值、位移峰值、频谱等地震动参数特征,探讨了凹陷沉积土层对地震效应的影响.结果表明:凹陷沉积地震动响应呈现较大的空间差异性,局部位置地表加速度放大效应明显;苏州城区场地敏感周期段为0.20～0.70 s,与水平均匀场地相比,凹陷沉积场地地表反应谱沿横向变化较大,越靠近地表,反应谱谱峰越向长周期方向偏移;由于地震波在局部区域聚焦,凹陷沉积场地PGA值沿深度方向呈起伏变化现象;沿水平方向的PGD随土层深度增加呈非单调递减,且与输入地震动频谱特性相关.大尺度二维模型一定程度上能合理反映微地形起伏、土层分布对地震波传播过程的影响.     

黄土塬斜坡带地震波激发数值模拟与波场特征

黄土塬斜坡带的地震资料品质最差,研究程度极低。采用先进的交错网格、谱元法和高阶有限差分波场模拟算法,对斜坡带地震波激发进行了数值模拟,准确地反映了地震波场特征,从理论上优选出地震波激发参数。经试验提出一套超多井组合地震波激发技术,取得了高精度的三维地震资料。     

河谷地形对土层地震反应的影响

为了分析河谷对土层地震反应的影响,采用二维有限元法,对跨度500m的某河谷地形的土层进行地震反应分析. 为研究地震波传播过程对土层地震反应的影响,分析比较了一致地震输入和行波地震输入作用下土层线性和等效线性化地震反应的差异. 同时将有限元计算结果与层状土层的一维波动分析结果相比较,讨论河谷地形对土层地震反应的影响. 数值计算的结果表明:在水平地震输入作用下,由于河谷的存在,在河谷附近将会激起较大的竖向运动;与一致地震输入相比,在行波地震输入作用下,土层表面水平加速度反应减小,竖向加速度反应增大.     

基于三维可视化模型的高边坡演化过程分析

以金沙江两家人滑石板高边坡为例,通过由AutoLisp语言编程提取的AutoCAD地形图元,给出了栅格网格地形和任意网格地形的可视化模型,并利用该模型分析了滑石板高边坡演化过程,同时根据该模型中的滑塌岩体体积及未滑塌地形特征还原了滑塌边坡原地形.仿真结果表明,三维AutoCAD可视化模型可为滑石板边坡的数值分析提供地质和力学模型,在水利水电工程的边坡工程中可取得较好的应用效果.     

起伏地表稳相黏弹叠前时间偏移方法及应用

由于大地黏弹介质的吸收作用,地震波在地层中传播时会产生子波相位畸变、高频成分衰减等现象,不能满足薄砂体、小断裂、不整合面等地质现象刻画对地震资料振幅保真和高分辨率的要求.起伏地表稳相黏弹性叠前时间偏移方法是基于浮动基准面假设,通过引入等效Q值实现沿地震波的传播路径补偿吸收衰减的目标,提出了起伏地表倾角道集的计算方法,并...     

Effects of soil amplification ratio and multiple wave interference for ground motion due to earthquake

Study on seismic disaster is quite important for pro-tecting the lives and properties of the people[1]. Manyprevention disaster projects in civil constructions, etc.require quite accurate and reliable ground motion parame-ters. It has great social and economic effects to analyze thedamage mechanisms and destructive processing of build-ings by means of investigations of quantitative groundmotions. Numerical simulations of seismic ground motionhave been increasingly developed with the populariza…     

2—D与3—D横向各向同性介质中地震波动方程的解耦

在2-D横向各向同性介质中,似P波与似SV波耦合;3-D介质中,似P波与似SV波及似SH波均耦合于偏微分波动方程组中,为便于2-D与3-D横向各向同性介质中震波激发以及地震记录合成研究,本文首先对波动方程组本身进行了讨论,进而分别研究了二维与三维横向各向同性介质中波动方程组的解耦问题,得到了解耦后的关于位移分量偏微分方程。     

填土高边坡动力稳定性分析及安全系数求解

近年来数值方法在边坡稳定性分析中的应用得到了较快发展,特别是强度折减法引入到有限元、有限差分等数值方法之后,使其与传统的安全系数有机地联系起来,更好地为工程设计服务.建立FLAC3D三维实体模型并输入实测地震波,模拟分析填方高边坡加速度响应规律,并运用强度折减法建立动力安全系数求解方法求解其动力安全系数.     

地质统计学反演方法及其在薄层砂体预测中的应用

地质统计学反演首先应用确定性反演方法得到波阻抗体,以了解储层的大致分布,并用于求取水平变差函数;然后从井点出发,井间遵从原始地震数据,通过随机模拟产生井间波阻抗,再将波阻抗转换成反射系数并与确定性反演方法求得的子波进行褶积产生合成地震道,通过反复迭代直至合成地震道与原始地震道达到一定程度的匹配.该方法有效地综合了地质、测井和三维地震数据,反演结果是多个等概率的波阻抗数据体实现,符合输入数据的地质统计学特征并受地质模型的约束,具有测井数据的垂向分辨率高和地震数据的横向分辨率高的优势,可用于不确定性评价.     

反演技术在低勘探程度区域岩性油气藏勘探中的应用——以阜东斜坡带中上侏罗统为例

如何在低勘探程度的区域进行岩性油气藏的勘探,以准噶尔盆地阜东斜坡中上侏罗统为研究对象,在地震和钻井资料都有限的情况下,综合应用反演技术,进行了岩性圈闭预测,并对所预测的圈闭进行含油气分析.通过研究,提出一条低勘探程度区域岩性油气藏勘探可行性较高的反演技术路线:首先采用以模拟退火技术为核心的反演方法对二维地震剖面进行波阻抗反演,在波阻抗剖面上识别岩性圈闭,然后针对有利岩性圈闭部位的地震测线进行吸收系数反演,利用岩性圈闭的吸收系数特征判断其含油气性,实现岩性油气藏的预测.     

3D-3C地震资料处理方法在SLG气区的应用

利用转换波（P-SV)的传播速度比纵波低,传播不受孔隙流体的影响,传播规律和纵波有较大的区别,可以进行有效的油气识别。针对鄂尔多斯盆地储层以陆相中的三角洲平原分流河道砂体为主,储层分布变化大,横向上低孔低渗,储层物性的非均质性比较强,P-SV波资料处理与P波资料处理有一些差异的特征,对SLG气区实际3D-3C地震资料处理中的转换波静校正问题、共转换点（CCP）道集抽取方法、转换波的速度分析方法、动校正方法及转换波和纵波比例压缩方法等进行了研究,建立了3D-3C地震资料处理方法和技术,并取得了良好的应用效果,可以将该方法在实际生产中推广应用。