基于Stacking模型融合策略的日本俯冲带板缘地震动预测

高精度的地震动预测模型有助于提高地震灾害的预警和应对能力。传统回归方法构建地震动预测模型时提前设定了方程的形式,此种方法存在一定局限性,难以反映地震动传播过程中的复杂规律,因此越来越多的学者尝试应用机器学习方法构建地震动预测模型。但采用单一的机器学习算法,难以从数据中捕捉到更多规律,最终导致模型精度难以提升。本文基于日本KiK-net和K-Net强震台网收集到的俯冲带板缘地震动记录,使用Stacking模型融合策略,以LightGBM、XGBoost和CatBoost算法作为基学习器,线性回归算法作为元学习器,引入客观且高效的贝叶斯优化算法对模型进行超参数优化,最终训练并提出了一种适用于日本俯冲带板缘地震动预测的融合模型Stacking-Interface。对比分析所提出模型、单一机器学习模型和传统模型,发现机器学习模型的精度普遍高于传统模型,且相较于单一的机器学习模型,融合模型的预测能力有一定的提升;通过与实际地震动记录的对比和特征参数敏感性分析,验证了所提模型的可靠性和泛化能力。研究方法和结果能够为地震风险分析提供参考。

随机有限断层法的俯冲带板内地震动模拟

为明确随机有限断层法在俯冲带板内地震动模拟中的适用性,以2021年日本千叶M j6.1俯冲带板内地震为例,使用该方法模拟了震中范围100 km内25组KiK-net台站井上和井下记录,并分析了模拟与观测记录的频谱、持时、峰值和空间分布等地震动特征。结果表明:模拟与观测记录的5%阻尼比拟加速度反应谱(A_(ps))在0.1~10 Hz频带范围内吻合较好;基于70%能量持时模型的模拟记录在强震动段和持时上与观测记录匹配良好;井上台模拟与观测记录的地表峰值加速度(A_(pg))接近,且两者A_(pg)衰减特征基本一致;模拟和观测记录所得A_(pg)等值线相似。此外,将模拟和观测记录与现有日本俯冲带板内地震动衰减关系式(Zhao16)进行了比较,发现Zhao16的A_(pg)预测值普遍出现高估,其A_(ps)预测值在低频和高频分别出现一定程度的低估和高估,这可能与研究区域的盆地效应和软土层有关。研究结果为随机有限断层法模拟俯冲带板内地震动的适用性提供了依据,进而为探索将该方法应用于中国具有相似俯冲带构造的地区提供参考。

俯冲带板间地震竖向加速度谱的阻尼修正系数模型

我国台湾省和南海东部地区处于地质构造复杂和地震频发的俯冲带区域,这一地区的结构抗震设计影响着该地区的开发建设进程。为建立适用于该地区的俯冲带板间地震竖向加速度谱的阻尼修正系数模型,本文选用日本K-NET与KiK-net台网的3552条俯冲带板间地震记录,分四类场地建立以阻尼比和谱周期为参数的阻尼修正系数模型,并分析其它未纳入模型的参数对误差的影响。结果表明:采用阻尼比对数的三次多项式表达式即可实现良好拟合;模型在短周期内的误差主要受场地效应与路径效应影响,在长周期和高阻尼比时误差主要受震源效应影响;分场地建立阻尼修正系数模型可有效降低场地效应产生的误差。本文的研究成果可用于求解俯冲带地区无震源效应与路径效应的竖向设计反应谱。

俯冲带板间地震竖向位移谱阻尼修正系数研究

建立包含阻尼比和场地项的阻尼比修正系数模型,用于无特定震级和断层距离条件下计算不同阻尼比的竖向位移谱,可为俯冲带地区抗震设计提供理论参考。文章收集日本KiK-net和K-NET台网数据,并处理了原始数据,得到了俯冲带板间76次强震的3552条竖向地震数据,建立了俯冲带板间地震竖向位移谱阻尼比修正系数(Damping Modification Factor,DMF)模型,考虑了13个阻尼比和34个谱周期以及场地条件,可用于无特定震级和断层距离条件下非5%阻尼比竖向位移谱的计算。结果表明:地震类别和场地条件对DMF有着显著影响;对于大部分谱周期,事件间与场地间的标准差比场地内的小,说明震源效应模拟效果优于路径等效应模拟效果,而场地效应模拟效果介于震源效应和路径效应之间;模型残差分布与矩震级、断层深度及断层距离显著相关,表明需在DMF模型中加入相关参数项进一步优化。所建模型与XH2019模型对比分析后发现,对记录按地震类别和场地类别分类后的模型拟合程度较好,模型形式更加合理。

菲涅耳波带板无运动扫描全息术原理研究

基于菲涅耳波带板扫描全息术,提出了无运动卷积菲涅耳波带板扫描全息术。由于菲涅耳波带板扫描全息术经过二维电移台控制物体移动进行二维扫描,得到整个物体的扫描全息图,因此,它是通过物体的光强透过率函数与菲涅耳波带板的光强透过率函数的卷积得到物体的扫面全息图。这种方法的缺点是扫描时间长。无运动扫描全息术是根据几何光学的基本理论,无需物体的移动直接得到扫描全息图,大大缩短了扫描时间。

带板钢筋混凝土框架连续倒塌理论分析

采用拆除构件法对一榀两层2×1跨带板钢筋混凝土框架结构进行拟静力倒塌试验,分析了框架结构底层边柱失效后,剩余结构竖向倒塌的变形破坏模式以及受力机制。试验结果表明:带板混凝土结构连续倒塌抗力先后由梁拱-板压膜机制、梁拱-板拉膜机制、梁悬索-板拉膜机制、板拉膜机制提供;结构变形先后经历外推、内收、倒塌三个阶段,结构最大抗力出现在框架柱内收-外推转换点(梁悬索-板拉膜机制)。框架梁破坏后,结构转化为板柱模型,现浇板仍能将抗力维持在较高水平。理论分析了结构竖向连续倒塌关键变形处的临界位移和抗力值,提出了结构极限承载力计算方法,并建议同时考虑极限承载力和梁端转角对混凝土结构进行倒塌判定。

35MnTiB推土机履带板用钢的研制

设计了一种履带板新钢种３５ＭｎＴｉＢ，该钢种同国内现有履带板用钢４０ＳｉＭｎ２相比，碳、锰含量降低。经过热处理后，可减少履带板在使用中的断裂现象，同时耐磨性不低于４０ＳｉＭｎ２履带钢，延长了履带板的使用寿命。

新配筋方案带板连梁抗震性能对比试验

通过对2个小跨高比新型配筋方案带板连梁与不带板连梁试件在低周反复荷载作用下的对比试验,揭示了整浇楼板对抗震连梁裂缝发育及破坏形态的影响规律,同时分析了带板连梁的强度发展、刚度退化、滞回及耗能性能等抗震特性,根据受力机理探讨了连梁的变形性能,提出了楼板在参与连梁抗剪作用中的有效板宽范围。

Fresnel波带板编码成像技术

介绍了 Fresnel波带板编码成像原理 ,并设计出高空间分辨率的 Fresnel波带板编码相机 ,用双孔可见光源对编码相机的成像进行了实验研究 ,表明该编码相机可以真实地还原源区的空间大小和形状。

使用双波带板径向剪切干涉仪检测非球面透镜

为了实现对光学非球面的低成本在线测量,在比较和分析现有非球面检测技术的基础上,设计并制作了一种小型径向剪切干涉仪用于检测非球面透镜。基于波带板可以聚焦成像的原理,该干涉仪采用不同焦距的双波带板产生径向剪切干涉。波带板由工业缩微矢量图制版技术设计和制作而成,并通过实验验证了该波带板的聚焦精度。采用傅里叶变换条纹相位分析法对干涉条纹进行处理,计算出波相差和波面面形。实验中给出了平面波光束经过一个非球面透镜后的波面面形检测结果和误差分析,使用该技术对标准非球面进行测试,波差峰谷值(P-V)达到了λ/5的精度,均方差(RMS)达到λ/10的精度。结果表明,该干涉仪具有体积小、抗干扰能力强等特点,适用于对小型非球面透镜进行在线检测。

环形光栅与菲涅耳波带板自相关特性比较

目的比较环形光栅和菲涅耳波带板自相关哪个更接近于δ函数．方法通过计算机仿真比较面积相等的环形光栅和菲涅耳波带板．当环数相等时二者的自相关以及当环形光栅的环间距等于菲涅耳波带板最边缘的环间距时二者的自相关．结果环形光栅的自相关更接近于δ函数．结论面积相同的菲涅耳波带板和环形光栅，菲涅耳波带板条纹间隔中间稀，边缘密，而环形光栅的稀密程度均匀，当环形光栅的条纹间隔等于菲涅耳波带板最边缘的条纹间隔时，环形光栅的自相关特性比菲涅耳波带板的自相关特性更接近于δ函数．

船舶碰撞过程中带板梁结构剪切破坏机理初探

以带板梁为研究对象,运用极限平衡理论和数值分析手段,讨论了剪切变形为主的带板梁变形和破坏机理。内容包括,极限载荷的计算方法;不同载荷作用下带板梁各横截面的合成应力、正应力、剪应力沿腹板高度的分布及其规律;塑性变形的产生和发展过程;带板梁碰撞吸能的成分分析。所得到的结果对耐撞性结构设计、建成船舶的耐撞性评估和模型试验方案设计等都具有指导意义。

扫描全息术中菲涅耳波带板的衍射问题

为了提高扫描全息成像系统的分力,理论分析和实验研究了对系统起重要作用的编码孔径—菲涅耳波带板的衍射问题。对波带板的菲涅耳衍射积分方程进行了数值求解,计算时考虑了透镜的位相调制作用。为了使分析问题简化,通过对比有透镜时波带板的衍射强度分布,求解出无透镜时具有相同分布的等效距离,同时引入了菲涅耳虚衍射面的概念。为了定量描述波带板的衍射效应,定义了临界衍射距离。实验结果表明:当波带板环数为10环、半径为0.75 cm,透镜焦距为7 cm时,临界衍射距离约为16 cm。若其它条件不变,增大透镜焦距或增加波带板环数,临界衍射距离均增大。等效距离的引入简化了复杂的含透镜系统的分析,临界衍射距离的提出量化了系统参数对衍射效应的影响。研究结果对扫描全息成像系统的结构设计具有指导意义。

菲涅耳波带板X射线成像的快速计算方法

菲涅耳波带板直接成像,应用到激光等离子体或惯性约束聚变靶的X射线成像诊断,可实现μm甚至亚μm的空间分辨能力。在对成像进行数值模拟时,考虑到光源的光谱带宽和几何尺度对成像的影响,要进行菲涅耳-基尔霍夫衍射积分与卷积等数值计算,需占用大量计算机内存并且耗费运行机时。改进了数值计算方法,采用了蒙特卡罗积分法和新的卷积算法。模拟了菲涅耳波带板对大尺度多色X射线源的二维成像,新算法与以往算法相比,可显著减少运算机时,在台式机上实现模拟成像的快速计算。结果表明随着光源尺度增大、光谱带宽增加,像的背景增强,导致反衬度与成像质量下降。

RC带板中柱空间节点抗震性能研究和有限元分析

文章基于钢筋混凝土中柱带板空间节点低周反复荷载试验以及ABAQUS程序的有限元数值模拟,分析了在平面内和斜向45°方向上不同加载方式下带板节点的裂缝分布、力—位移滞回曲线等抗震性能;研究了负弯矩作用下梁端截面位置处的楼板钢筋应变分布规律,提出了负弯矩作用下梁端截面位置处楼板有效翼缘宽度取值建议并对梁端承载力进行了分析。结果表明:斜向45°方向加载时,节点处于双向受力状态,对结构承载力有明显影响;斜向加载同平面加载相比梁端位置处楼板有效宽度进一步增大;梁端抗负弯矩承载力计算值和试验值吻合较好,ABAQUS有限元分析所得骨架曲线与试验骨架曲线吻合较好。

菲涅耳波带板在光学扫描全息术中的作用

本文研究了非运动卷积中的投影式卷积装置，并讨论了二函数在该装置中的卷积与解卷积过程。为了验证在光学扫描全息术中菲涅耳波带板与物体波函数之间卷积的作用，本文利用投影式卷积装置实现了菲涅耳波带板与物体波函数之间的卷积与解卷积过程。

一种新型Fresnel波带板

本工作为“神光－Ⅱ”高功率激光聚变实验发展热核带电粒子编码成像技术，在国内首次研制出无底衬自立式Ｆｒｅｓｎｅｌ波带板，设计组装成编码相机。介绍了该波带板的结构、性能以及它对相干光的衍射实验检验结果。

混合式球罐球壳极带板的计算及应用

介绍了混合式球罐的结构形式、球壳极带板的计算方法。

超高强铝合金带板挤压工艺

针对超高强铝合金带板材料的特点 ,确定了挤压工艺参数 ,并分析了挤压带板的力学性能和显微组织。

螺旋叶片带板齿式轴流脱粒与分离装置试验台的研制

针对轴流脱粒机在实际生产中的广泛应用和人们对于脱粒机理的研究还不深入的现状,结合国内外同类技术研究经验,研制了螺旋叶片带板齿式轴流脱粒与分离装置试验台。该试验台可进行轴流脱粒与分离装置工作性能和结构参数的试验与研究,可用于科研、教学和生产等部门。