近地表介质地震初至波层析成像

发展了适于复杂近地表介质的初至波层析成像方法.介质单元的速度用双线性函数表示,推导了计算Jacobi矩阵元素的解析公式,提高了精度和速度;初至波正演计算采用最新研究的动态网络最短路径射线追踪方法,克服了同类方法得到的射线路径呈之字形、计算出的旅行时比实际旅行时系统偏大的缺陷;用LSQR算法求解该大型约束最优化反演问题.用该方法求取塔里木盆地边缘复杂山地的近地表速度和静校正量,取得了良好的应用效果.     

斜井井间地震高斯射线束正演方法

用于开展井间地震勘探的井多为斜井或水平井,使得本为二维的井间地震问题变为三维问题,常规正演方法在精度上和速度上都不能很好地满足实际生产需要。因高斯射线束方法能将波动方程法和射线追踪法很好地结合起来,首先推导了适用于斜井井间地震的高斯射线束方法原理,并利用VC++6.0和Qt环境编写了斜井井间地震高斯射线束法正演程序。利用所编软件对斜井井间地质模型进行正演模拟分析,并与常规正演方法进行对比,正演结果既有地震波的运动学特征又有动力学特征,计算速度非常快,优于常规正演方法。     

一种斜井VSP的正演模型

在垂直入射斜井ＶＳＰ的条件下，假定地下为倾斜层状平面结构，在各层中地震射线为直线，界面的反射和透射服从Ｓｎｅｌｌ定律时，本文提出一种射线追踪法正演模型。射线追踪是采用迭代法实现的。用理论模型试算可以得到较为满意的结果。     

三角网格参数化在反射地震走时层析成像中的应用

矩形网格参数化是反射地震走时层析成像中的传统参数化方式，然而这种参数化方式本身的缺点（如剖分的灵活性差，对速度界面的描述精度差）却在层析成像的正反演过程中产生了很多不利因素：正演模拟和层析反演时存储量大、计算量大、计算耗时久，层析反演的方程性态差、求解难度高等。鉴于矩形网格参数化层析成像的上述缺点，将三角网格参数化应用到反射地震走时层析成像中，研究发现三角网格参数化本身的优点（如剖分的灵活性强，对速度界面的描述精度高）在层析成像的正反演过程中产生了诸多有利因素，大大减少了网格的数目，在正演模拟和层析反演时大大减少了存储量、计算量和计算时间，并改善了层析反演的方程性态，降低了求解难度。因此，三角网格参数化与矩形网格参数化相比在反射地震走时层析成像中更有优越性，模型试验表明两种参数化方式得到的层析反演结果具有可比性。     

应用折射层析方法解决塔里木盆地浅部地震速度的分布

首次提出了用于解决塔里木盆地地震资料数据处理中浅部地震速度分析的折射层析成象方法，该方法可以通过求解任意变速介质中的二维程函方程，射线追踪和ＳＩＲＴ迭代解法实现，通过对塔里木盆地地震资料的层析反演取得了较好的结果，揭示了浅部地震速度具有较大的横向变化，这一变化对建立地下速度模型及反射构造成象有较大影响，钻井资料证实了这一结果，这项研究折成功地研究塔里木盆地地震波速率的变化规律及进一步提高该区整体地     

不同阻尼模型对框架结构地震反应影响研究

文章采用不同阻尼模型对某实际框架结构地震反应运动方程进行求解,计算结构地震反应的层间位移、顶层最大位移、结构总输入能、阻尼耗能和滞回能等指标,并进行比较,结果如下:瞬时刚度阻尼模型使得结构层间位移和顶层最大位移取得最大值;相应地瞬时刚度阻尼模型使得结构阻尼耗能在各阻尼模型中取值最小,而滞回能取值最大;除振型阻尼使得总输...     

地震映像法在某管道穿越勘查中的应用

为解决地震映像法不能直观反映地下地质体的空间分布特征这一问题,本文通过建立速度模型,对高质量的地震记录采取压制干扰、突出有效波的各种措施,提高地震记录的分辨率,并结合钻井资料,对模型进行修改,最终得出地下地质体的空间展布,并以某管线穿越工程实例进行试验,取得了良好的应用效果。     

地震作用下建筑结构有限元——透射边界系统的模型

文章提出一种用于建筑结构地震反应分析时透射边界系统的模型,该模型中上部结构采用的是4节点等参单元模拟上部结构的梁柱杆件,在结构一地基有限元模型中,地基侧面采用捆绑边界,地基底部采用改进的阻尼透射边界。通过给定的地震波,对比采用简单阻尼透射边界的建筑结构模型和采用改进阻尼透射边界模型的计算结果,证明该文提出的模型是更有效的。     

平方慢度射线追踪与非线性地震走时层析成像

重建地下速度分布是一个非线性问题。文章采用平方慢度模型解析计算地震射线传播路径，就模型参数值在网格节点上的情形，可形成一个非负矩阵，这类似单元模型的路径长度矩阵。利用非负矩阵的性质，通过对特殊广义本征问题的分析，引出了一般最小二乘解的“自然权”矩阵，并将正则化解约束在总走时为常数的超平面上。     

采用轴对称二维模型对实际地层井间电磁响应进行成像的精确性研究

采用二维积分方程和体积分方程分别模拟轴对称二维井间地层和三维井间地层模型中异常体的响应,并分析三维异常体沿垂直于发射—接收剖面方向的厚度和偏心程度以及在发射—接收剖面的横向位置对其响应的影响。采用Born迭代方法,通过反演不同模型的模拟数据获得发射—接收剖面的二维电导率成像。结果表明,在将三维地层中得到的井间测量数据在发射—接收剖面采用轴对称二维模型进行成像时,其成像质量与异常体沿垂直于发射—接收剖面方向的厚度和偏心程度直接相关。只要异常体沿垂直于发射—接收剖面方向的厚度足够大且其中心点距离发射—接收剖面较近,就可以采用轴对称二维井间地层模型实现高质量成像。异常体厚度越小、偏心程度越高,成像效果越差。     

竖直向上传播剪切波作用下边坡动力响应规律

对竖直向剪切波作用下边坡的动力响应进行数值模拟.记录边坡模型在整个动力响应过程中每个节点的位移、速度等物理量的最大值,并选用边坡底部的1个参考点的量值作为基准值来计算边坡的地震动力响应系数,在此基础上,绘制边坡的地震动力响应系数等值线图,比用本身存在放大现象的边坡脚点量值作为基准值更真实地反映力边坡的地震动力响应.研究结果表明:在竖直方向地震波作用下,边坡顶部和底部水平地表部分出现放大现象,边坡面近地表区域没有出现放大现象;该条件下边坡地震动力响应系数最大值为1.6,且放大现象主要出现在边坡近地表区域,边坡内部大部分区域地震动力响应系数小于l.     

散体结构边坡体振动波传播机理

通过浅层振动波在散体结构边坡体的传播测试实验,得出以下传播衰减规律:振动波的波速、加速度、主频与爆源药量正相关,与爆源距离负相关;vp>vs,αp>αs;延迟时间数据的离散性高;低频成分所占权重大.在Kelvin模型假设的基础上,分析并给出了小变形条件下粘弹性介质中的波动方程,以及纵波和横波的衰减系数复数形式表达式,从而得出:粘弹性散体介质波的衰减与频率正相关;介质的密度差、孔隙度K0、充填物、透过因子是振动波衰减的关键因素;散体结构边坡体相当于一个滤波器,随爆源距离的增加,高频成分被吸收,频谱变窄,主频振动的延续时间延长.     

反射波地震层析成像算法研究

反射波地震层析成像技术广泛应用于地下精细构造和目标的堪测，其分辨率由正反演方法的精度决定。提出了一种精度更高的反射波射线追踪法作为层析成像的正演算法，小生境遗传算法的引入较好避免了复杂介质反演成像中容易陷入局部极值的问题。数值模拟结果表明，提出的反射波地震层析方法可反演地下介质的层速度和界面形状，且精度较高、收敛性好。该正反演方法可应用于海底不规则界面的探测。     

层状岩质边坡失稳的尖点突变模型

根据含软弱夹层层状岩质边坡失稳的特点,建立了边坡地质力学模型,考虑内外环境因素对边坡稳定性的影响,建立了完善的边坡失稳尖点突变模型,分析得到了边坡系统发生突变的必要条件。边坡在与外界进行物质和能量的交换过程中,其内外环境的变化导致突变模型中控制变量改变,边坡可能不会滑坡,也可能发生快速和慢速蠕滑,从而形成复杂的演化特征。研究结果加深了对滑坡成因的认识,揭示了应用突变理论研究边坡失稳现象是可行性。     

孤立波作用下斜坡堤越浪量的数值模拟

海啸对海面上的船舶、建筑物及周围环境破坏极大,而对于海啸的研究通常采用孤立波来模拟.为了探究海啸对斜坡堤越浪的问题,在FLUENT软件中,建立二维数值波浪水槽,采用用户定义函数(user defined function,UDF)边界造波,流体体积函数(volume of fluid,VOF)方法追踪自由表面,模拟出孤...     

V形坡度对地铁隧道火灾临界风速的影响

由于穿越隧道、燃气管线和地质条件的工程需要,部分地铁隧道是V形坡度隧道。V形坡度隧道的烟囱效应会增加地铁隧道火灾烟气控制的复杂性和困难。该文采用理论分析和数值模拟相结合的方法研究V形隧道夹角和高差对地铁隧道火灾临界风速和烟气返流长度的影响。研究结果表明,坡度隧道的隧道夹角对地铁隧道火灾临界风速有较大影响,隧道火灾临界风速随着上坡隧道夹角增大而变小,隧道火灾临界风速随着下坡隧道夹角增大而变大;V形坡度隧道自然通风竞争效应会对地铁隧道火灾临界风速有较大影响,隧道火灾临界风速随着上坡隧道高差的增大而变小,隧道火灾临界风速随着上坡隧道夹角的增大而变小。该文的研究结果可以为V形坡度隧道通风防排烟系统设计过程中的火灾临界风速取值提供理论参考和依据。     

露天高陡边坡三维固流耦合稳定性

为了研究地下水对露天高陡边坡稳定性的影响,采用三维有限差分数值计算方法对露天高陡边坡的稳定性进行了固-流耦合研究.通过与无地下水影响时的边坡稳定状况进行比较,阐述了地下水对边坡应力场、破坏场以及位移场的具体影响结果.计算结果表明,地下水在一定程度上降低了边坡的稳定性,成为边坡失稳的隐患.在判断边坡的稳定性时提出了一种新的判断方法,即运用边坡移动速度的变化趋势结合边坡的位移量以及破坏场范围判断边坡的稳定性,提高了数值计算分析的可靠性.     

空间自回归模型在水库边坡位移预测中的应用

针对传统位移监测很少考虑不同测点之间相互作用的问题,基于经济学领域空间计量学基本理论,研究了空间自回归模型在边坡位移预测中的应用。以某工程高边坡外观位移数据为例,对边坡的位移状况进行预测,并与传统的自回归积分滑动平均模型相比较。结果表明:(a)在空间自相关系数较为显著的条件下,运用空间自回归模型可以较为精确地预测边坡变形状况,且优于传统模型;(b)空间自回归模型相较于传统模型参数更加简洁、考虑的影响因素更全面,可以同时对空间所有测点位移进行估计。     

基于GA-ANFIS的边坡稳定性评价

自适应神经模糊推理系统将模糊推理的可解释性和神经网络的自适应、自学习的能力结合起来,克服了边坡岩体的不确定性问题带给边坡稳定性分析的巨大困难,同时针对模糊推理系统内部参数设定的合理性问题,建立了基于遗传算法的自适应模糊推理评判模型。结果表明,GA-ANFIS评判模型结果与现场监测情况吻合,从而使其成为边坡稳定性评价的一种有效方法。