仿人工模拟自然地震波的方法模拟爆炸地震波

基于自然地震波的模拟方法,对其幅值包络函数模型和功率谱模型进行了改进。提出了能够考虑装药量和爆距影响的爆炸地震波的幅值包络函数模型和功率谱模型,并且利用实测的爆炸试验数据对模型参数进行标定。模拟结果表明,得到的爆炸地震波时程能够很好的再现爆炸地震波的一些特性。     

NSMP天然地震波SMC文件记录格式及其应用

现行建筑抗震设计规范提出时程分析需要的地震输入要求为2条天然波，一条人工合成波。美国的强震记录是主要天然地震波的来源。文章主要介绍了USGS最新公布的美国强震记录SMC文件格式及其使用的方法，以供使勘察设计人员在地震输入选择时参考。     

覆岩破坏地震波场特征数值计算

通过建立覆岩破坏地震波场响应的数学模型,利用合成地震记录和二维有限差分法波场数值模拟,计算覆岩破坏地震波场特征,计算结果表明：由开采引起的覆岩变形破坏的波场响应特征比较直观地反映出覆岩破坏的空间范围,从而为利用地震技术监测覆岩变形破坏奠定了理论基础     

考虑反应谱变异特性的人工合成地震波

在以往产生拟合反应谱的人工地震的方法中，目标反应谱通常采用建筑抗震设计规范给出的标准反应谱。根据其定义，标准反应谱仅仅反映了结构反应谱的均值特性。事实上，诺将地震动视为随机过程，则反应谱也是具有随机性的。因此，上述人工波的合成方法，忽略了反应谱的随机性，则生成的人工波并不能充分体现地震动的随机特性。鉴于此，由随机振动理论提出一种产生人工波的方法，可以同时考虑反应谱的均值特性和变异特性。     

基于小波包的地震波优化处理

针对FFT方法在地震波优化处理中的不足,基于改进的小波理论——小波包理论,实现了一种新的地震波优化方法.以实际记录的迁安波(南北向)为例,利用数学软件MATLAB进行编程,降低地震波高频噪声干扰和简化地震波有效特征向量,并对优化效果、不同参数的选择进行了分析.其结果表明:利用小波包可以实现对地震波的降噪和压缩,且地震波保持了应有的相似性和光滑性.     

基于小波包变换的人工地震波合成

以原始地震波为母波,以与抗震规范相容的功率谱为目标谱,利用功率谱与小波包变换系数之间的关系式,提出了利用小波包变换合成人工地震波的新方法.通过实例分析发现:人工合成的地震波功率谱与目标谱符合较好,而且继承了母波的非平稳特性;具有相似功率谱的地震波的时程图却有很大的差异,在实际工程中选择地震波时,不但要考虑地震波的频域特性,还要考虑其时频特性;人工合成地震波时,应选择多个小波基函数进行精度对比,从中挑选出误差小精度高的小波基函数作为实际合成地震波使用;不同分解水平下的合成精度也有所差异,并不是分解水平越高人工合成地震波的精度也越高.     

弹性时程分析时地震波选用的一种方法

高层建筑用时程分析法分析地震动时,采用不同的地震记录,得到的内力、位移等结果差别很大,与底部剪力法或振型分解反应谱法的结果也有很大出入.地震波的选择又是时程分析法的重要环节,直接影响计算结果的正确与否和结构的安全.由于满足《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001(2008)要求的地震波不止一种组合,对于这种情况,提出一种方法来进行最佳组合地震波的选择.     

爆破地震波的分形机制

为深入研究爆破地震波的分形特性,采用分形理论中的盒维数方法,针对爆破地震信号的传播规律和特征,建立了其分形盒维数模型,结合在岩石场地进行深孔爆破的试验数据,计算了爆破震动信号的分形盒维数值D.通过分析D的数理意义及其与场地介质特性的关系,探讨了爆破地震波分形的物理力学机制.研究表明,爆破地震信号D能够反映爆破地震波传递介质岩石性质的特征信息,可作为描述爆破地震信号一个新的重要参量,为建立更加有效的爆破震动响应预测模型奠定了基础.     

复杂地表条件下的地震波场模拟方法研究

克服常规非零炮检距地震波场模拟只能采用双程波动方程的限制,以等时叠加原理为基础,提出了一种新的适用于复杂地表条件的基于单程波动方程的频率域地震波场模拟方法.该方法采用频率域单程波动方程延拓算子进行波场延拓,利用等时叠加原理进行波场成像,不仅具有很快的计算速度,而且可以得到高信噪比的模拟记录,仅包含一次反射波和不规则点的绕射波,不包含直达波、多次波等干扰波.实际模型的正演数值模拟和叠前偏移结果都证明了该方法的正确性和有效性.     

基于地震记录的震动图校正方法研究

针对地震动强度速报工作,利用地震动衰减关系和地震台站记录到的数据研究地震动强度衰减中地震事件内部(intra-earthquake)的不确定性.通过台站实际观测值与理论计算值之间的残差分析,提出了利用台站数据对缺少台站地区理论估计值的对数偏差校正方法.研究分析表明,线性偏差校正方法对系统偏差校正的效果不显著,与使用汪素云2000年回归的我国东部峰值加速度(PGA)衰减关系的结果相当;针对特定震级的地震不约束R0(近场饱和因子)拟合的衰减关系,由于近场台站分布的不均匀性,使得R0过大,衰减关系对近场地震动参数缺乏控制;对数偏差校正方法的结果与固定R0拟合地震动衰减关系的结果大致相当,适合于地震动强度速报中缺少台站数据的地区地震动参数理论估计值的系统偏差校正.最后以2010年3月4日中国台湾屏东6.4级地震为例,比较了点圆和点椭圆衰减关系模型的对数残差及震动图的分布形态,说明衰减关系模型对震中地区地震动参数估计值的分布影响较大,并利用对数偏差校正方法快速生成震动图展示了该校正方法的可靠性.     

基于加速度多重基线校正的移动车辆下桥梁动位移间接测量方法

针对桥梁荷载试验中传统的动位移直接测量方法设备仪器安装复杂、操作难度大代价高、甚至在特殊条件下难以实现等问题,以现有相关研究成果为基础,提出一种基于实测加速度动静分离和多重基线校正策略的桥梁动位移间接测量方法。通过对加速度数据进行基线校正消除其整体偏移误差,利用快速傅里叶变换滤波消除高频噪声干扰,动静分离得到准静态和自由振动响应并分别积分后叠加。考虑动静响应特征差异提出一种新型多重基线校正方法,实现了趋势项误差的有效消除。基于所建立的位移估计方法框架和流程,通过20~40km/h多种车速下实桥现场动载试验获得的加速度和直接法动位移测试数据,对本文方法进行了试验验证。动位移估计值与直接测试值时程曲线吻合程度良好,峰值相对误差1.68%~5.29%,表明所提出的动位移估计算法具有较高的精度和工程适用性。     

波动数值模拟的常加速度显式算法

给出了一种将隐式时域逐步积分算法转换为显式时域逐步积分算法的方法,避免了求解耦联方程组,提高了计算效率.对于暂态波源作用下的弹性半空间,利用有限单元法划分网格、建立结构动力方程,并应用Fortran语言对中心差分算法和平均常加速度显式算法编程,求解脉冲荷载作用下的出平面运动.2种算法计算结果对比表明,常加速度显式算法可以较好地应用于工程波动数值模拟中.     

2维地震波场的精确解及其无网格数值模拟

从波动理论出发,该文采用升降法推导出2维地震波场的精确解.在此基础上,采用近年来出现的无网格方法对2维地震波场进行了数值模拟,并对模拟的结果与传统的有限差分法进行了比较.数值算例表明：相比于传统的网格类方法,无网格方法的数值精度更高、稳定性更好、使用更灵活.     

地下结构抗震分析反应谱法与现有简化方法对比

对比地下结构抗震分析的反应谱法与规范建议的简化分析方法即反应位移法和反应加速度法的计算精度。在简介3种方法的基础上,以3个地铁车站二维横断面抗震分析为例,以动力时程分析结果为参考标准,比较3类抗震分析方法的计算精度。研究表明,反应谱法计算地下结构变形及内力的误差为0.1%～14%,反应加速度法的误差为0.2%～26%,反应位移法的误差为9%～44%,反应谱法的计算精度高于反应加速度法和反应位移法。     

折射波法检波器二次定位

检波器位置漂移校正是海上地震勘探的一个技术难点。阐述了利用折射波旅行时进行检波器位置校正的基本原理,导出了相关的计算公式,给出了技术流程。同时迭代反演海水速度和海底速度,提高了反演的精度。实际资料处理证明,处理效果要优于声波定位系统。     

漂移波与电子相互作用方程的数值解

给出了在均匀强外磁场中,由存在密度梯度的束电子激起的低频漂移波与等离子体相互作用方程的数值解,根据解出的波变和电子分布函数进一步求出了等离子体湍动物质流和湍动热导率的大小,并给出了特定情形下的具体数值估计。     

地震横波反射法探测含水洞穴的研究

以往由于近地表工程地震横波勘探的激发、接收在技术上的复杂性、识别困难,以及勘探深度(70~100 m)有限所致,故对地震横波的利用比较少.通过总结多年工程探测实践的经验,提出了用地震横波反射法可以高精度地解释地下含水洞穴等灾害性地质体产状和形态,这是一种行之有效的实用方法和解释技术.锤击震源探测深度一般可达到200~300 m,且规律、特征明显.探测成果多次经过开挖和钻孔验证,证明方法可靠,可作为主要手段为今后城市灾害地质调查、矿山采空区和工程场地评价检测提供相关信息和依据.     

工程场地随机地震波动分析方法

研究了在随机地震波源激励下确定性介质工程场地的随机波动分析问题。基于随机振动理论与无限域波动有限元分析，提出了一条考虑随机激励的波动分析途径，从而将随机振动分析由一般能量封闭系统扩展到能量开放系统。利用这一方法，可以得到工程场地地震动的统计信息。所编制 的程序与相应的Monte Carlo模拟结果符合良好，表明了该方法的有效性。     

复杂介质中地震波传播的数值模拟

提出了复杂介质中地震波传播数值模拟的有限体方法,有限体方法具有与有限元方法相同的网格剖分的灵活性,但计算工作量和存储量少得多。数值结果表明了算法的有效性。