基于多层框架结构的楼层阻尼比修正的仿真研究

附加有效阻尼比的确定是消能减震结构设计的关键。为探究布置消能器楼层数的不同对结构设计安全性的影响,以新疆地区某多层钢筋混凝土框架结构为研究对象,采用非线性时程分析方法和等效结构模型的振型分解反应谱分析方法,基于各楼层剪力计算结果,引入楼层阻尼比修正系数k mn,对等效结构模型的附加有效阻尼比进行迭代修正。结果表明:采用小震时程分析阻尼比的等效结构模型,其楼层阻尼比修正系数随着阻尼器布置楼层数的逐渐增加呈现出先增后减的趋势,当阻尼器布置层数为楼层总数的3/5时折减率最低;采用中震时程分析阻尼比的等效结构模型,当阻尼器布置楼层数不少于2/5时,可满足设防要求;对于多层框架结构,考虑综合成本,黏滞阻尼器的布置楼层数可不采用满布的形式。

低信噪比叠前数据定量分析软件研发与应用

在野外地震采集项目中,地震数据的信噪比分析对激发井深、激发药量等施工参数的确定至关重要,并可指导后续野外生产。以往将信噪比定性分析作为地震资料数据的评价依据存在一定误差,故信噪比分析逐步由定性分析向定量分析方向发展。目前常用的地震采集商业软件信噪比定量分析功能欠缺,部分商业采集软件的信噪比分析模块可满足地形平缓、信噪比较高工区的使用需求,但对于复杂地区、低信噪比地区适应性较差。因此,为解决复杂地区、低信噪比地区的信噪比定量分析问题,本文对常用的信噪比分析方法原理及其适应性进行深入研究,根据不同方法原理研发了相应的算法模块。通过模型试算以及实际资料应用表明,该软件模块完善了针对低信噪比地区叠前数据的信噪比定量计算方法,针对不同地形地貌可优选适用的算法,弥补了采集软件相应功能的空白。

中红外光谱信号去噪方法研究

红外光谱已成为现代许多领域常用的工具。在中红外光谱信号的分析中,由于其包含噪声及各种外界干扰因素,导致信号分析的准确度降低。为减小误差,依次将滑动平均法、小波分析法、傅里叶变换法、SG平滑滤波器法、处理离群值法与HHT法依次运用到人工构造信号及绒柄牛肝菌中红外光谱的实际信号中去噪,通过比较其信噪比及均方根误差,选出较为优质的方法。实验结果表明,HHT法的信噪比为最大、均方根误差为最小,说明去噪效果最好。

基于动三轴试验的砂土阻尼比确定方法对场地地震动参数的影响

基于动三轴试验提出的砂土阻尼比确定方法有多种,但其对场地地震动参数影响的研究鲜有报道。为此,以福建标准砂(粒径0.10~0.25 mm)的试验结果为基础,采用规范方法、KUMAR方法、DAS方法、DOYGUN方法和互相关函数方法5种典型阻尼比确定方法给出相应的动剪切模量比和阻尼比;设计单层土场地和多层土场地2种典型工况,采用一维场地地震反应分析波动程序,计算给出场地地表加速度峰值和反应谱,定量评价相应的阻尼比确定方法对场地地表地震动参数的影响规律。结果表明:5种阻尼比确定方法得到的阻尼比对地表加速度峰值的影响程度随输入地震动加速度峰值的增大而不断增大,同时对多层土场地的影响明显高于单层土场地;采用5种方法确定的阻尼比计算的反应谱差异性在单层土场地时相对较小,而在多层土场地时有明显的差别;与规范方法相比,4种阻尼比确定方法计算反应谱的最大相对误差可达-35%。因此,有必要采用离心振动台试验结果进一步检验基于动三轴试验的砂土阻尼比确定方法的合理性,为场地地震反应分析提供可靠的阻尼比参数。

砂岩扩容过程中超声波衰减的实验研究

利用振幅谱比法对砂岩扩容过程中超声波衰减的实验结果进行分析表明:岩石存在裂纹稳定性传播与裂纹的非稳定性传播和宏观破裂过程;在前期研究三轴实验中横波速度极大值作为岩石应力门槛值的基础上,增添了横波的衰减系数的最小值,即品质因子的最大值作为新的判据。提出了裂纹稳定性传播阶段与裂纹的非稳定性传播阶段分界的特征是:横波的衰减系数、横波损伤因子、泊松比、体积应变曲线在该分界处出现拐点。将其归属于裂纹传播过程中具有局部贯通时破裂的特征,该分界点处在岩石的应力门槛值与抗压强度之间。此项研究结果具有广泛的应用价值。

局部时频变换域地震波吸收衰减补偿方法

地震信号在地下传播时会受到地层吸收衰减的影响,从而降低了地震资料的分辨率。因此地震波吸收衰减补偿是地震资料处理中的一项重要环节。本文研究的地层吸收衰减补偿方法主要基于局部时频变换(LTFT),该方法能够调节选取谱分解的频率范围和频率采样间隔,解决了短时傅里叶变换固定时窗和小波系数无法提供波形频率的精确估计值问题,适用于非平稳地震信号的时频分析。在求取地层Q值的方法中,频谱比值法具有高效简单的特点,有着广泛的应用范围。本文假设地下介质为层状变Q模型,使用局部时频变换将信号转换为时频域,通过频谱比值法求出各层的Q值,最后根据Kolsky衰减模型来补偿地震信号。理论模型测试和实际资料处理的结果表明,本文提出的方法能够有效恢复衰减信号,提高地震资料的分辨率。

航空伽玛能谱测量氡校正方法探讨

介绍了航空伽玛能谱测量中三种应用广泛的大气氡本底校正方法。对三种方法基本原理做了介绍,分析不同方法的优缺点,为航空伽玛能谱测量系统中大气氡本底校正方法的选择提出建议。

中国沿海及内陆地区长周期脉动特征分析

地脉动台阵观测作为一种低成本的剪切波速度构造探测方法,预计将在中国地震灾害预防中起到重要作用。为了研究地脉动台阵观测中长周期信号的特征以及中国长周期地脉动的特点和适用性,开展了中国从沿海到内陆地区地脉动信号的观测和分析,探查由沿海到内陆地区地脉动的变化规律以及内陆地区广域的地脉动特征,发展适合于我国内陆地区的基于地脉动的地下构造勘探方法,在中国大陆上海市、西安市、天水市及兰州市进行了长周期地脉动观测。现场试验结果表明,上海地脉动特征与日本关东平原地区的观测结果类似,可以认为在海岸地区深部结构调查的地脉动台阵观测有良好的适用性。然而,西安、兰州、天水长周期地脉动能量只有上海的千分之一,因此需要进一步研究更加灵敏的仪器性能和更加稳定的观测方法。

比光谱-导数-紫外分光光度法同时测定水中硝酸根和亚硝酸根

利用二元混合物的混合光谱与其中某一组分光谱的比值对波长求导，可达到分辨重叠光谱的目的。本文研究了用比光谱-导数-紫外分光光度法同时测定水样中NO3-和NO2-，以“减法技术”求导，兼具导数光度法能消除低频背景和高频噪声干扰及线性回归法分辨能力强的优点。方法避免了一般光度法需加入试剂而可能引起的误差。在pH7～9条件下测量203um～219um的光吸收值，用比光谱-导数技术处理，同时测定合成试样中0～4mg／L的NO3-和NO2-，6次测定相对标准偏差＜7％，加入回收率在95％～101％之间。讨论了干扰离子的影响及消除，并与P-矩阵法作了比较。方法已用于井水、雨水及湖水中NO3-和NO2-的同时测定。

基于NI-CompactRIO平台的水声信号参数估计技术实现

通过对水声信号进行参数估计可以获得信号的频率、制式和周期等参数信息,传统的水声信号参数估计的实现方法过程繁琐,工作量大,开发周期长且可靠性较低。采用美国国家仪器公司最新推出具有高实时性的嵌入式控制和采集平台NI-CompactRIO以及Labview图形化开发环境,在该平台上实现了谱线比值法测频、信号转发和匹配滤波三种参数估计算法,提高可靠性的同时也缩短了开发周期。

公路桥梁抗震设计规范反应谱阻尼修正方法研究

对影响公路桥梁抗震设计规范反应谱的主要因素—结构阻尼比进行讨论,通过对国内外的反应谱修正公式进行对比分析,提出公路桥梁抗震设计规范反应谱的阻尼比不是5%时的反应谱修正方法,为公路桥梁抗震规范的修订和公路桥梁的抗震设计提供参考依据。

Q值正演模拟约束下的零偏移距VSP资料Q值估算

随着油气勘探目的层逐步走向深部,球面扩散、透射损失、环境噪声等使得VSP资料的初至子波发生改变,导致常规的Q值估算方法质量难以得到保证。为此,利用塔里木盆地托甫台地区TP327井零偏移距VSP资料,综合考虑透射损失和球面扩散的影响,提出一种Q值正演模拟约束下的零偏移距VSP资料Q值估算方法。该方法通过研究区的纵波速度、横波速度和密度建立层状地质模型,利用射线追踪的方法,用大地吸收介质模型的Q值正演模拟结果,对频谱比法和经验公式估算的初始Q值进行修正,使得Q值正演模拟结果与实际地震波的衰减记录在频谱特征上吻合,从而得到更为精确的Q模型。TP327井Q值估算结果表明,该方法与李庆忠经验公式得到的结果在浅层比较接近,但在中层和深层,两者差异较大;Q值正演模拟结果约束的子波与实际VSP资料子波的频谱比较吻合,证实用Q值正演模拟约束得到的层间Q值更为可靠。利用Q值正演模拟约束方法得到的Q模型对研究区地震资料进行反Q滤波能显著提高地震资料分辨率,有助于提高碳酸盐岩地层中缝洞的识别精度。

噪声谱比法研究洛阳盆地的沉积层厚度

沉积盆地的地下结构是资源勘探和地震安全性评价的重要内容之一。沉积盆地地区一般经济发展程度较高,人类生产活动强度较大,会对传统地球物理勘探方法的实施带来极大的干扰和限制。近年来,利用环境噪声信号研究地下结构的方法在地下深浅部结构的探测中取得了很好的发展和应用(Wei et al.,2018)。该类方法以地球上任何时间、任何地点都存在的环境噪声作为信号源,提取其在传播过程中携带的地下结构信息,通过长时间的信号叠加来达到探测地下结构的目的。

用比光谱导数法测定肉制品中NO_3^-和NO_2^-含量的方法

用比光谱导数法同时测定光谱重叠严重的肉制品中NO-3 和NO-2 含量 ,在不需分离和掩蔽的条件下 ,测定的回收率和精密度均较高 ,得出二者的浓度分别在 0～ 9mg/L和 0～ 9mg/L之内符合线性关系 ,回归的相关系数r均达 0 999以上。探讨了波长、共存物影响和求导间隔等测量条件 ,并将该法应用于肉制品中NO-3 和NO-2 含量的实际测量。

三维地形中地震动的频域特征——以芦山地区为例

地形条件对局部震害分布有重要影响。本文选择地形起伏剧烈的芦山地区,采用三维谱元法模拟地震波传播。研究了该地区地震动的频谱特征。计算了测线上位于山顶和山谷的台站傅里叶频谱,并研究了各自的谱值和谱值比特征。分析结果表明:山顶包含了较高的频谱;山谷包含了较低的频谱;山顶上的频谱值高于山谷的频谱值;并且地形对水平分量的影响更大。同时,进一步从频谱中提取了峰值放大比和峰值频率2个参数,分析了其在芦山地形中的分布特征。结果显示,山顶对应了较大的峰值放大比和峰值频率,而山谷则对应了较低的峰值放大比和峰值频率。

用VSP资料求取吸收参数方法的研究

VSP 资料的直达下行波能量强,信噪比高,为求取吸收参数提供了有利条件。然而,现有的一些求取吸收参数的方法均不能有效地压制上行波及短程多次下行波的影响,因此利用下行波求得的吸收参数精度不高。相比而言,“振幅谱比法”应用较广,而且不受震源能量变化的影响。本文对振幅谱比法作了修正,即利用声波、密度测井曲线构成的反射系数序列对直达下行波的非弹性吸收的振幅进行校正,以消除上行波的干涉和短程多次波的影响,然后再用振幅谱比法求品质因数。这种改进方法称“校后谱比法”。在有高质量的声波、密度测井资料时,使用 VSP 资料可比较准确地求取介质内的吸收参数,并可改善吸收参数的空间分辨率。通过在 SVSP 资料上试算表明,改进的方法是行之有效的。

一种基于波段比值法的海面厚油膜评估方法

激光诱导荧光(LIF)技术是目前较为有效的海面溢油探测技术之一,然而基于该技术的油膜厚度反演算法目前仅适用于薄油膜(≤20μm)。鉴于此,建立了一种基于LIF技术利用油膜荧光信号评估较厚油膜厚度的双波段比值模型,利用油膜荧光光谱的波形特性反演油膜厚度并论证了该算法的适用范围。实验数据得出,当油膜较薄时反演结果误差较大,随着油膜厚度增加误差逐渐降低,当油膜荧光信号趋于饱和时,误差较大且随油膜厚度的增加而快速变大。实验结果表明,该算法可以有效评估200~1400μm范围内的海面溢油油膜的厚度,并可以利用油膜荧光信号的测量相对误差评估该算法的适用范围。

多自由度Maxwell阻尼器减震结构(Ⅱ)——等效阻尼

对多自由度带支撑Maxwell阻尼器减震结构的等效阻尼比进行了系统研究。构建了耗能结构一般微分和积分混合地震响应方程组;基于与多自由度随机平均法分析完全相同的等效准则,建立了耗能结构各振型等效阻尼比的一般解析计算式。与一些典型问题的模态应变能法的计算精度进行对比分析,结果显示:本文方法的计算结果在特定条件下与精确解完全相同;在一个二自由度系统中相对位移响应方差的误差分别为0.99%和0.45%,优于应变能法的8%和5.4%,表明了本文方法的有效性。从而为建立此类耗能结构等效阻尼分析的完备解析解法、直接应用反应谱法进行实际工程设计提供了依据。

差应力条件下岩石Q值测定方法的改进

本文指出了脉冲传播和谱振幅比法测定岩石破裂孕育过程中Q值变化矛盾的原因,提出用能量法测定Q值,并以大理岩,大姚铜矿砂岩为例给出了真三轴压缩时岩石破裂孕育过程中P波总能量的变化及不同方法所测Q值的变化特征。其中能量法所测Q值与P波总能量变化特征一致,即主断裂前它们都出现了“下降—回升”变化及变化的各向异性。

比导数荧光光谱法测定混合芳烃

比值导数荧光光谱法是将混合物的光谱除以其中一组分的光谱得到比值光谱，利用比值光谱对波长求导所得到的比值导数光谱来达到消除干扰组分影响、分辨重叠光谱的目的。作者研究用比值导数荧光光谱法对２组分和３组分荧光光谱严重重叠的菲、、蒽混合芳烃溶液进行分析，测试效果良好，回收率为９４％～１０５％。