结构-地基体系水平与扭转位移耦合效应研究

采用动力理论对地基-结构非线性相互作用体系的振动方程进行了定性分析.基于多线性随动强化模型,采用非线性有限元法求解了基础和地基土之间的水平刚度与摇摆刚度,建立了结构-地基非线性相互作用体系的力学模型.利用拉格朗日能量法推导了结构水平位移和扭转相耦合的振动方程.采用多尺度法研究了结构-地基相互作用体系的主共振.通过分析不...     

土-结构动力相互作用对基础隔震的影响

本文研究土-结构动力相互作用对基础隔震的影响。文中根据间接边界元方法，推导了空间域中的格林函数公式，并建立了地基土的动力刚度矩阵；进而在频域内采用子结构法，建立了考虑土-结构动力相互作用的隔震结构的运动方程；通过数值仿真某具有埋置刚性基础的剪切型基础隔震结构的地震反应，分析了地基土的刚度对隔震效果以及结构地震反应的影响，得到了一些有意义的结论。     

高耸塔体结构抗震设计的动力相互作用模型研究

基于高耸塔体结构多质点简化力学模型,以动力方程附加项的形式提出一种简便的地基边界统一处理模式,用于对比刚性地基、伏格特弹性地基及集总参数无限地基的影响。结合工程实例,以时程法探讨结构的抗震性能,结果显示伏格特地基条件给出了结构动力响应的上界,无限地基条件则给出了下界,可明确为结构的响应区间,保证必要的安全储备。而在简便材料力学模型的基础上,探讨复杂的结构-地基-水体动力相互作用,利于工程人员接受,也是传统简便设计方法向已考虑复杂因素为特征的新设计方法过渡的体现。     

基于DSSEM的核电厂房结构楼层反应谱分析

核电厂房的楼层反应谱在地基适应性分析以及设备的抗震设计中具有重要的意义,伴随着我国核电厂址条件的日趋复杂化,合理有效的无限地基模型成为需要解决的关键技术问题。为解决此问题,发展了基于阻尼溶剂逐步抽取法无限地基时域模型,进而耦合核电厂厂房结构,在有限元框架内建立了适用于非均质场地条件的核岛厂房-地基动力相互作用分析模型,并给出了该模型在通用有限元软件ANSYS嵌入的开发流程,以推进动力相互作用时域数值分析的实用化。以三维全空间中的球形空腔动力变形为例,针对上述开发模型进行了验证,并就不同无限地基模型对核电厂楼层加速度反应谱的影响进行了探讨。计算结果表明,该模型在求解复杂非均质地基条件下的核岛-地基相互作用问题具有良好的可靠性和工程适用性。     

土-结构动力相互作用对结构控制的影响

本文研究了土-结构动力相互作用对采取不同控制措施的结构控制效果的影响。文中首先建立了主动调谐质量阻尼器(ATMD)、半主动磁流变阻尼器(MR)和被动多重调谐质量阻尼器(MTMD)等三种结构控制措施在时域中的控制算法和控制律，然后基于子结构法，采用间接边界元方法，通过傅里叶变换，推导了分别安装三种结构控制措施的受控结构在频域中的运动方程，数值仿真分析了某36层高层建筑的地震反应及其控制效果。结果表明，当采用ATMD或MTMD控制时，考虑土-结构动力相互作用后结构地震反应有所减小；当采用MR控制时，考虑土-结构动力相互作用后结构地震反应有很大程度的减小。由此看来，在设计软土地基上高层结构的结构控制措施时，不考虑土-结构动力相互作用对结构控制效果的影响是偏于安全的。     

纵向剪切波作用下长型地下结构与地基动力相互作用研究

为了研究在剪切波沿地下长型结构纵向传播情况下,惯性力对地下结构与地基动力相互作用的影响,基于Winkler地基模型和Euler-Bernoulli梁模型,分别建立了长型地下结构的静力平衡方程、自由振动方程和强迫振动方程。通过振型叠加法将偏微分方程简化为常微分方程;利用微分算子法分别求得静力平衡方程;自由振动方程和强迫振动方程的解析解。通过算例计算,比较并分析了静力平衡方程解与强迫振动方程解的差别。结果表明在算例取值情况下,惯性力对结构振动的影响较小;而在地基基床系数k很小或轴向力N很大时,惯性力的影响才较为显著。     

多维地震动各方向相关性对拱坝动应力的影响

本文将随机振动的虚拟激励法与拱坝-地基动力相互作用FE-BE-IBE时域模型结合，发展了一个可以考虑多维随机地震动作用下的拱坝动力响应计算模型，并用Monte Garlo方法对模型进行了验证，计算结果表明，地震动分量的相关性对结构的动力响应存在一定影响，合理考虑地震动各方向分量的相关性可以更好地计算实际地震作用下的拱坝动力响应。     

风荷载作用下的土-结构动力特性分析

结构的动力特性直接影响到动力荷载的作用效应。动力特性分析中,土体的影响不可忽视。与地震荷载不同,动风荷载自结构向土体传播,土体的惯性力可以忽略。无质量地基法可以满足针对风荷载的土-结构动力分析的要求。本文首先推导土-结构动力相互作用的运动方程,在此基础上,以剪力墙箱型基础结构为基本分析对象,确定有限地基域的范围,分析土-结构整体动力特性。认为：足够的基础埋深,可以有效控制建筑物的摆动;为控制建筑物的动力特性,可以采取措施适当使地基土增加一定的刚度;如何在上部结构的质量和刚度之间建立对应关系以控制土-结构系统的动力特性,有待进一步研究。     

结构动力反应分析中的一种显式输入反演方法

本文简要总结，评述了结构动力反应分析中两类输入反演方法（脉动函数法和直接时域法）的优缺点，在此基础上通过应用文献[1]中提出的3阶显式方法，获得了一个关于结构输入反演问题的新解法－显式直接时域法，新方法集合了脉冲函数法和直接时域法的优点，既可按显式求解动力微方程，又适用于非线性系统的动力反演问题，最后，通过算例对该方法进行了数值验证。     

动力相互作用分析中无质量地基的应用研究

关于结构-地基的动力相互作用分析已经提出了很多方法，但由于方法复杂而没有得到广泛应用，无质量地基模型仍然是应用最为广泛的近似方法。本文通过结构-地基的动力相互作用分析公式的推导，详细阐明了考虑无限地基影响的动力相互作用分析中无质量地基的概念和应用范围，并通过算例进行了说明。     

横向不均匀介质中Kirchhoff-Helmholtz积分合成地震图

本文将Kirchhoff-Helmholtz积分方法应用于横向非均匀介质的合成地震图计算.与反射率方法及二维有限差分方法进行了比较.表明KH积分方法能很好的模拟反射波震相,且精度较高.KH 积分方法能够计算复杂界面的反射波,且其计算效率明显大于有限差分.     

Methods for estimating rotational components of seismic ground motion and their numerical comparisons*

Rotational components play an important role in natural earthquake research, engineering seismic investigation, building monitoring, seismic exploration and other fields. Traditional researches mainly focus on three translational components, but less on rotational ones. As the precision of rotational sensing techniques has increased, many scholars have paid more attention to the seismic rotational motions. Because the rotational observations are not very popular before and now, approximately converting the translational components into rotational components is utilized in rotation analysis. Based on numerical six-component seismic data with the finite difference method, we compare three different conversion methods, the travelling-wave, frequency-domain and the difference method, to analyze their characteristics and feasibilities when they are applied to estimate rotational components with translational observations.     

几种优化方法在频率域全波形反演中的应用效果及对比分析研究

全波形反演方法是一个有效求解参数重建问题的方法,其本质是一个寻找最优解的优化问题,目前多用局部最优方法求解,如最速下降法、共轭梯度法、高斯-牛顿法、拟牛顿法等.文中给出了常用的优化方法,基于二雏声波方程,将这些方法应用于部分overthrust模型的反演,通过对各方法所得反演模型的精度和计算时间的对比分析,对各个方法的优缺点进行总结,为后续多参数反演或高维方程参数反演提供方法选择上的参考;针对所要求解的反问题,选用的优化方法需要在收敛速率、计算存储量和算法的稳定性之间进行权衡,以得到一个最优的反演结果.     

1992年新疆和田地区地震及地倾斜异常

分析了新疆和田地区１９９２年４月５日发生的Ｍｓ５．９地震和同年９月２日、１２月２５日发生的Ｍｓ４．６级地震的震前地倾斜异常情况。利用迭代法对地震平静年份的资料进行处理，做出正常背景曲线并与异常图象比较，收到了良好效果。另外还各单位介绍了田地区的地质构造背景及历史地震活动，并对常用处理资料方法的预报效能以及异常量大小和震级的关系进行了讨论。     

多次波问题的研究进展

综述了当前多次波问题的研究进展,指出了对多次波问题,有两种主要的处理思路：(1)因为后续偏移成像的需要,把多次波看成相干噪声,根据多次波特性设计衰减方法将其消除掉,将其称之为多次波衰减方法.多次波衰减方法大体上可以分为两类：基于信号分析的滤波方法和基于波动方程的预测相减法.预测相减法不需要或较少需要有关地下的先验或后验信息,能适应复杂地下构造.本文对预测相减法中的波场延拓法、反馈迭代法、逆散射级数法和恒定内插法等三种主要方法,进行了较详细的对比分析和介绍.(2)将多次波看成有效信号,对其成像,将其称之为多次波成像方法.这种方法提取了多次波中包含的地下界面信息,可改善地震资料的成像质量.     

Depth Estimation from Gravity Data Using the Maximum Entropy Method (MEM) and the Multi Taper Method (MTM)

The depth determination from the gravity data in frequency domain is carried out using the classical fast Fourier transform (FFT) method utilizing scaling properties of ensemble of anomalous source. The problem of calculating power spectrum from the FFT is well described in the literature. Here, the application of other high-resolution methods of power spectrum calculation, such as maximum entropy method (MEM) and multi-taper method (MTM) are explored to estimate depth to anomalous sources. At the outset, the FFT, the MEM and the MTM are tested on synthetic gravity data, generated for different types of synthetic models and then all these methods are applied to the field gravity data of the Bengal basin. The MTM with scaling is found to be superior for providing the detailed subsurface information rather than the MEM and the FFT methods in the case of synthetic as well as field examples.     

实时子结构混合试验中的数值积分方法对比分析

将CR方法运用到振动台子结构混合试验中,并结合作动器的时滞和外插时滞补偿方法进行了研究.文中将改造的中心差分法、改造的算子分解法、改造的Chang方法、改造的显式Newmark方法均与CR方法进行了对比分析.结果表明,改造的算子分解法的稳定性最差,当不考虑阻尼影响时改造的显式Newmark方法的稳定界限为2,改造的中心...     

上海地震台阵(网)近震定位的翻台方法

为了快速而精确地确定震源位置，尽可能减少定位所产生的误差，引入了求解准则函数极小值的“POWELL”方法、“模拟退火法”、求解震源深度的“PTD方法”和“翻台法”用于近震定位。本文利用上述方法编制了近震定位程序，经过理论和实际应用的严格考察，已在全国部分数字化地震台网中推广使用，效果较好。     

Estimation of soil hydraulic properties and their uncertainty through the Beerkan infiltration experiment

The Beerkan method based on in situ single‐ring water infiltration experiments along with the relevant specific Beerkan estimation of soil transfer parameters (BEST) algorithm is attractive for simple soil hydraulic characterization. However, the BEST algorithm may lead to erroneous or null values for the saturated hydraulic conductivity and sorptivity especially when there are only few infiltration data points under the transient flow state, either for sandy soil or soils in wet conditions. This study developed an alternative algorithm for analysis of the Beerkan infiltration experiment referred to as BEST‐generalized likelihood uncertainty estimation (GLUE). The proposed method estimates the scale parameters of van Genuchten water retention and Brooks–Corey hydraulic conductivity functions through the GLUE methodology. The GLUE method is a Bayesian Monte Carlo parameter estimation technique that makes use of a likelihood function to measure the goodness‐of‐fit between modelled and observed data. The results showed that using a combination of three different likelihood measurements based on observed transient flow, steady‐state flow and experimental steady‐state infiltration rate made the BEST‐GLUE procedure capable of performing an efficient inverse analysis of Beerkan infiltration experiments. Therefore, it is more applicable for a wider range of soils with contrasting texture, structure, and initial and saturated water content. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

理论地震图计算方法

近二十多年来,随着理论地震学和计算技术的发展,理论地震图的计算技术有了飞速发展.目前已能对不同的介质模型和震源计算各种体波、面波、地球自由震荡和静态位移场.它们在研究天然地震震源过程、地球内部结构、近场强地面运动、核爆作监测以及地震勘探等领域中发挥了越来越大的作用. 目前常用的理论地震图计算方法主要包括积分变换法、离散数值方法和射线方法几大类.本文对这些方法分类进行了简单介绍,并评论了各种方法的特点和各自的适用范围.