固体声弹性理论、实验技术及应用研究进展

固体的声弹性对于固体的应力状态超声无损测量具有极其重要的作用.康奈尔大学的鲍亦兴教授曾经总结了1984年以前的固体声弹性理论、实验技术及工程应用方面的研究成果.系统总结了最近20多年来固体声弹性的基本理论、实验技术及其在材料科学、岩土工程等领域应力状态超声无损检测应用方面的研究进展.

基于声弹理论的地应力超声测量方法

首先描述岩石的声弹理论,给出岩石的应力与弹性波波速之间的理论关系;其次利用岩石应力与弹性波波速之间的理论关系提出地应力超声测量方法,即通过测量套孔应力解除前后的孔壁超声波波速的变化,利用声弹理论反演出地应力。通过数值算例讨论地应力对孔壁超声波速的影响,其结果表明,该方法可以有效地确定地应力的大小和方向。

刚架结构中瞬态波的传播

在改进回传矩阵法的基础上 ,引入节点质量阻尼模型 ,结合射线展开技术 ,研究刚架结构中的弹性瞬态波的传播。根据分析结果可以看出 ,节点质量对弹性波的传播影响不大 ,节点阻尼对弹性波的传播影响很大。如果选取合适的节点 ,就可以阻碍波在结构局部中的传播 ,达到结构局部控制的目的。刚架结构中的弹性瞬态波的传播 。

地形对地震烈度衰减的影响

本文采用阶跃截面固体的一维弹性波传播模型,研究了地形对地震烈度衰减的影响。采用固体入射纵波来模拟无地形影响的地震烈度衰减;采用固体透射波来模拟有地形影响的地震烈度衰减。利用阶跃截面处的放松连续条件,得出了烈度与高度差的近似定量关系。同时,以新疆地区逆冲走滑型地震为例,讨论了烈度与高度差的近似定量关系描述地形对地震烈度衰减影响的有效性。

刚架结构的节点质量阻尼减振分析

在回传矩阵法的基础上 ,引入节点质量阻尼模型 ,对刚架结构进行被动减振分析 .根据分析结果可以看出 ,节点质量阻尼可以对结构的能量进行吸收 ,阻断能量的传播 ,从而可以达到对结构局部进行减振的目的 .

岩石三阶弹性模量的高精度测定研究

基于岩石的声弹理论,通过脉冲回波方法测量双轴加载条件下沿薄板岩样厚度方向传播的超声纵、横波波速变化,来测定岩石的三阶弹性模量。试验结果表明:将横波和纵波传感器放置于岩样中心部位的相对表面上,测量同一地点的纵、横波波速,不仅减弱了双向加载端部效应,而且克服了岩石的非均质性对测量结果的影响。此外,通过脉冲回波方法测量多次回波信号的时间差,来克服耦合剂和测量电路对走时差的影响。该方法可以实现岩石三阶弹性模量的高精度测定,从而为地应力测量声弹法的实现提供技术保障。

有限长正交各向异性圆柱壳中瞬态轴对称弹性波的传播

分析了计及剪切变形和转动惯性的有限长正交异性圆柱壳中弹性瞬态波的传播问题 ,采用回传矩阵法 ,在相空间中给出了位移和内力的表达式。再利用Laplace逆变换 ,得到正交异性圆柱壳受轴对称冲击作用时弹性瞬态波解 ,然后将其分解为若干广义射线积分之和 ,并用数值方法求解之。

煤田采空区对地面地震动的影响

研究了煤田采空区对地面地震动的影响以及采空巷道的动应力分布。采空巷道用地表下圆孔来近似模拟,入射波场为造成较大震害的SH波。该问题采用镜像法求解,利用波函数展开和内域型Graf加法公式将解答归结为一组无穷代数方程组的求解,截断该无穷代数方程组可求得该问题的数值结果。最后,通过算例考虑了圆孔的动应力集中和地表动位移。结果表明,圆孔的动应力集中和地表的位移取决于入射波频率、角度和圆孔半径、埋深。该研究结果为煤田采空区的地震安全工作提供有益的参考。

岩石声弹性理论与应用的研究进展

大量岩石实验证明了岩石声弹现象的存在,即岩石的弹性波波速会随着岩石的应力状态的改变而改变,即岩石的声弹性现象.岩石的声弹性现象为地应力无损检测提供了可能.目前许多研究已经分别给出了岩石声弹性的细观和宏观理论,并初步应用到地应力测量方面.为了促进岩石声弹理论的应用,本文总结了岩石声弹性的细观和宏观理论研究及其在地应力测量方面应用研究的进展.

岩石应力对钻孔附近的弹性波波速的影响

目前，地球物理学界普遍采用岩石的细观力学模型来解释岩石的声弹现象（即岩石应力状态的改变会造成岩石的弹性波波速的改变），认为岩石内部的微裂隙分布和取向在加载应力的作用下会发生改变，使岩体的宏观物理性质发生变化，从而影响到岩石的弹性波波速。从岩石细观力学模型得出的岩石应力与岩石波速的关系中未知参数，需要通过试验数据拟合得到，并且随着岩石的应力状态而发生变化。

都江堰市移动通信系统及其建筑物震害特征

在都江堰市移动通信系统及其建筑物震害调查基础上,总结了汶川地震中与移动通讯系统紧密关联的建筑物震害特点及移动通讯设备震害情况,分析了建筑物地震破坏对移动通讯系统的影响;针对震害特征,提出了在移动通讯系统建设和重建中减轻震害的应对措施,如建筑物和房屋的选择、通讯设备安装固定等方面对策,并提出关于通讯系统国家抗震标准立法等建议。

发震断层对微、宏观震中偏离的影响分析:以新疆地区为例

大量震例表明通常情况下地震的微、宏观震中有很大的偏离,如何在震后快速正确估计微、宏观震中偏离的程度,是目前迫切需要解决的重要问题。以新疆地区为例,详细研究了新疆地区M s≥6.5级的历史地震微、宏观震中偏离与发震构造的空间分布关系。新疆地区主要的发震断层类型包括逆断层、逆冲走滑断层及走滑断层3种。针对不同的发震断层类型初步提出了根据发震构造快速估计6.5级以上强震微、宏观震中偏离的模型和方法。微、宏观震中偏离的理想方向取决于破裂的性质(如单侧破裂、双侧破裂),很难确定理想宏观震中在发震断层的确切位置,具有一定的随机性,但是地震微、宏观震中的偏离方向与新疆整体构造应力方向具有一致性,宏观震中位置一般位于发震断层上或其附近,在实际应用过程中可以认为宏观震中就在断层上。

隐伏活断层地震勘探正演模拟方法

浅层高分辨率地震勘探是城市活断层探测手段中最有效、最可靠的方法之一,但是由于隐伏活断层勘探时存在着勘探深度浅、地层的属性差异小以及环境噪声大等因素,导致地震勘探数据信噪比低、反射信号弱等问题,严重影响地震数据的采集、处理和解释。采用一阶应力-速度方程的高阶交错网格有限差分方法,结合完全匹配层(PML)的边界处理方法和通量校正(FCT)法消除频散的技术手段,对活断层模型地震勘探进行正演模拟,清晰直观地表现了断层处的细微差别,有助于地震勘探中对信号的分析与理解。结果表明,这些处理手段结合波动方程有限差分算法,能够有效实现薄层、弱反射的隐伏活断层模型的波场正演模拟,可有效识别隐伏活断层的断层倾角、断距、规模、跨越范围、断层深度以及断裂带影响范围,为分析这些参数对地震记录的影响提供有力帮助,同时结合实测地震数据的处理、解释,为防灾减灾提供具体有力的判据。

建筑结构罕遇地震响应与地震动位移谱关系研究

本文详细探讨了建筑结构罕遇地震响应与地震动位移谱之间的关系。通过算例分析,对比了大震弹性与大震弹塑性响应的差异,并通过地震动位移谱解释了差异原因。本文比较了人工地震动与包括汶川地震在内的天然地震动位移谱差异,指出了这种差异将导致罕遇地震作用下长周期结构的人工波计算结果普遍大于天然波计算结果。本文依据地震动位移谱给出了罕遇地震分析时的地震动选取原则。

罕遇地震弹塑性静、动力分析方法中结构阻尼问题探讨

本文针对罕遇地震弹塑性静、动力分析方法中结构的阻尼问题进行了一些算例和理论方面的探讨。总结了现有"规范"对于结构阻尼方面的规定;针对实际的高层混凝土和高层钢结构算例,探讨了各性能设计阶段结构等效阻尼比的变化情况,以及弹塑性阻尼对于结构静力推覆分析和能力谱方法计算结果的影响;探讨了不同的阻尼比对于罕遇地震弹性和弹塑性动力时程分析结果的影响;指出了将Rayle igh阻尼自然推广到弹塑性动力时程分析中所存在的问题;本文提出了实时阻尼比概念,通过算例分析表明可以较好地改进罕遇地震弹塑性动力时程分析中的阻尼问题。

基于小波分析的场地波速测量方法

在场地波速测量中,由于噪声等因素的影响很难准确识别P、S波的初至时刻,致使波速结果存在很大的误差。本文给出了一种基于小波变换的波速测量的新方法。该方法利用波动信号的小波变换与弹性波群速度的关系准确识别弹性波初至时刻。弹性波小波变换的峰值时刻代表着以群速度传播的弹性波的初至时刻,使P波、S波的初至时刻的确定具有明确的物理意义,波速的结果准确、可靠、稳定。此外,波动信号的小波多尺度分析还可以确定地层中传播的弹性波的频散特性。最后,该方法在场地波速测量的实测信号的应用表明该方法可准确确定P、S波速。

多尺度数值模拟的有限点集-网格元法

为了对不均匀介质中物理场进行更有效的多尺度模拟,提出一种称为有限点集-网格元法的数值方法(finite point-grid element method,FPGEM).FPGEM是对传统有限元方法的改造,它把网格与节点分离成独立的两套覆盖,采用离散的有限点集对物理场进行多尺度逼近,同时采用网格剖分作为介质分布的几何载体;点集和网格各自扮演不同的角色,发挥不同的功能.FPGEM主要的优点是:由于其节点和网格分离,对场的非均匀性及介质非均匀分布具有双重的多尺度模拟的优势,为一些地球物理问题中的多尺度模拟提供了一种更加灵活、自然的计算框架.

结构与层状介质中波传播的模态法,射线法及混合法

本文综述了作者及合作者们在分析梁刚架结构及层状介质中的波传播中所发展的用回传矩阵统一来描述其动态的模态法，射线法与混合法。

日本东海岸9.0级地震应对给我国地震应急的启示

2011年3月11日日本东北近海9.0级地震及伴发海啸造成了重大的人员伤亡和经济损失。本文介绍了这次灾害的特点和震后应急救灾行动,总结了此次应急的经验和不足,并对我国防震减灾工作提出了几点启示。

全身麻醉双腔支气管下电子纤维支气管镜联合肺支气管动脉栓塞介入治疗支气管扩张大咯血的临床应用研究

目的 探讨全身麻醉双腔支气管下电子纤维支气管镜联合肺支气管动脉栓塞介入在支气管扩张大咯血治疗中的应用。方法 按照治疗方式的不同将2019年10月至2023年10月我院收治的56例支气管扩张大咯血患者分为4组,A组实施内科保守治疗,B组实施单纯纤维支气管镜止血治疗,C组实施单纯支气管动脉栓塞术治疗,D组则采取全身麻醉双腔支气管下电子纤维支气管镜联合肺支气管动脉栓塞介入治疗,对比四组治疗效果。结果 与A、B、C组相比,D组临床总有效率较高,D组全咯血量较少、肺动脉压较低、停止血液流动时间较长、住院时间较短,D组不良反应发生率较低(P <0.05)。治疗前、治疗中,四组血气指标比较差异无统计学意义(P> 0.05);治疗后1 h及治疗后1 d,与A、B、C组相比,D组PaO_(2)均较高,PaCO_(2)均较低(P <0.05)。结论 通过采取全身麻醉双腔支气管下电子纤维支气管镜联合肺支气管动脉栓塞介入治疗支气管扩张伴大咯血患者可获得突出的综合治疗效果,患者的血气功能指标得到明显调节及改善,且操作期间并无明显不良反应,整体安全性有保证。