剪切波速对比磁共振弥散成像评价慢性乙型肝炎肝纤维化程度

目的对比研究剪切波速与磁共振体素内不连贯运动弥散成像技术对慢性乙型肝炎(以下简称慢乙肝)肝纤维化程度进行无创性分期的价值。方法入选223例经病理证实肝纤维化程度的慢乙肝患者,将其分为轻微肝纤维化(F1)组、肝纤维化(F2)组、严重肝纤维化(F3)组、肝硬化(F4)组。80例健康体检者组成对照(F0)组,测量所有入选者肝右叶各段剪切波速及其均值。应用磁共振弥散成像技术获得其中不同病理分期的39例肝纤维化患者及19例健康体检者的弥散值(D)、弥漫分数(f)及灌注相关弥散值(D*)。结果 5组间剪切波速结果两两比较,除对照组与F1组间s5肝段剪切波速差异无统计学意义(P>0.05),其余肝段剪切波速及其均值差异均有统计学意义(P<0.05),且随着肝纤维化程度的加重,剪切波速逐级递增。剪切波速诊断≥F1、≥F2、≥F3及F4的临界值分别为1.22 m/s、1.30 m/s、1.45 m/s及1.60 m/s,在非严重型肝纤维化(F1、F2)诊断方面,剪切波速有较高的敏感度,分别达到92.82%、90.12%,而对于严重的肝纤维化及肝硬化(F3、F4),剪切波速则具有极佳的特异度,分别达到92.27%、95.93%,其诊断各期(≥F1、≥F2、≥F3、F4)肝纤维化的受试者工作特征曲线下面积(area under the receiver operating characteristic curve,AUROC)分别达到0.887、0.920、0.952、0.954。磁共振弥散成像方面,与对照组比较,肝纤维化患者的D、f、D*均显著减低(P<0.05),且随着肝纤维化程度的加重,f值和D*值持续减低,差异有统计学意义(P<0.05)。f值和D*值具有区分肝纤维化F2期与F1期的能力,最佳诊断分界点分别是0.135、9.928×10-3mm2/s。结论对比剪切波速可细分F2以上级慢乙肝肝纤维化程度,磁共振体素内不连贯运动弥散成像则能将F1期与其他期肝纤维化精确区分,二者联合应用值得临床推广。

某高校主楼工程打桩前后的波速对比测试

讨论了打桩对场地类别的影响和减轻震害的机理。通过对淮阴工学院主楼地基在打桩前后的场地剪切波速对比测试 ,发现打桩有改变场地类别的可能 ,建议《规范》[1] 增加对打桩建筑特别是打桩较密的高层建筑在打桩后 ,应再次进行剪切波速测试并对比场地类别的改变等内容 ,从而提高工程设计的经济效益和社会效益。

轻亚粘土液化状态前后的剪切波波速对比观测初探

南京理工大学学生第十三宿舍桩机施工时 ,引起了轻亚粘土液化。通过对液化前后剪切波速的对比观测 ,对于 4种情况下的液化观测表明 ,随着液化程度的增加 ,剪切波速液化 (液化前 /液化后 )的比值也在增加 ,并增加到一定程度时变化值趋于稳定。

土层等效剪切波速与平均剪切波速对比分析

通过简化的理论推导与实例分析,比较了太原市土层平均剪切波速与等效剪切波速计算结果的差异性,提出了一般情况下Vse值总是小于Vsm值,且两者的差异性与土层的剪切波速值间的变异系数有关。

基于背景噪声研究东滩矿区地下介质波速变化特征

基于地震背景噪声互相关方法,利用东滩煤矿CCH和BDS台2022-02-0802:00-2023-03-0807:00连续波形数据计算地下介质波速变化,并分析其与63上06工作面回采作业和矿震活动的相关性。研究结果表明,63上06工作面回采作业对地下介质波速影响明显;波速转折变化与矿震发生也具有较为明显的相关性,反映出地下应力水平变化与矿震发生的关系;矿震对地下应力的释放也可导致波速出现小幅度波动变化。

基于正交试验和超声波波速的水库底泥透水混凝土性能研究

水库中的黏土、砂、有机物和无机矿物等结合并沉淀形成了水库底泥,水库底泥通常以不规则非均质体的黏土胶状物存在,呈流塑状态,具有良好的可塑性,颗粒之间较为松散。水库底泥的堆积会使水库的蓄水和防洪能力减弱,进而缩小水库容量,缩短水库寿命,影响航运交通等。另外水库底泥的长久堆积,其所含有的有机物还可能会对周边环境造成污染,水环境安全指数降低,进而对人类生存构成潜在的威胁,因此迫切需要对水库底泥进行资源化利用。为提高水库底泥在建筑材料领域的附加值利用率,将水库底泥作辅助胶凝材料制备透水混凝土。通过正交试验对水库底泥透水混凝土进行配合比设计优化研究,分析矿渣粉、水库底泥和增强剂对水库底泥透水混凝土干密度、总孔隙率、有效孔隙率、透水系数、超声波波速和28 d抗压强度等性能指标的影响,研究超声波波速与孔隙率、透水系数和28 d抗压强度之间的关系,探究试件的质量和超声波波速随冻融循环次数的演化规律。结果表明,随着水库底泥的掺入,水库底泥透水混凝土的干密度、抗压强度和超声波波速不断下降,孔隙率和透水系数不断增大;矿渣粉掺入使得试件的干密度、抗压强度和超声波波速先增大后减小,孔隙率和透水系数先减小后增大;增强剂对试件的性能指标影响不明显。3种因素对水库底泥透水混凝土的干密度、总孔隙率、有效空隙率、透水系数、超声波波速和28 d抗压强度影响排序为水库底泥掺量>矿渣粉掺量>增强剂掺量;超声波波速与孔隙率、透水系数和28 d抗压强度的曲线拟合相关性良好;随着冻融循环次数增加,试件质量损失率逐渐增大、超声波波速逐渐下降,矿渣粉和增强剂可以改善试件的冻融耐久性。研究成果将推进水库底泥在制备建筑材料中的开发与应用,有望为水库底泥透水混凝土的进一步应用提供参考。

湖北襄阳地区土体剪切波波速与深度的相关性研究

为给出湖北襄阳地区典型粘性土、粉土、砂土及碎石土剪切波波速与深度之间的统计公式,基于收集到的102个实测钻孔波速资料,利用多种一元回归模型对襄阳地区常见土层剪切波波速与深度之间的关系进行拟合分析和相关性研究;同时,讨论土体状态对二者关系的影响;最后,利用实测钻孔数据验证统计公式的合理性和可靠性。研究结果表明:1)除人工填土外,襄阳地区其他常规土类剪切波波速与深度之间存在较强的相关性,且离散程度随深度的增加而增大;2)同一土类随密实度或塑性状态的增大,其平均剪切波波速也变大;3)考虑土体状态可以使回归模型的预测结果更加具体、更接近真实值,但对模型拟合优度的变化具有不确定性;4)区域性对土层剪切波波速与深度的统计关系有较大影响。本文研究的襄阳地区各土类剪切波波速回归模型较全国土类模型具有更好的预测精度和误差平稳性,可为南襄盆地及周边区域地震灾害风险普查、场地土动力学性质研究和地震动参数确定等提供参考。

含水率对松软煤体波速及破坏特征影响的试验研究

为研究含水率对松软煤体超声波波速与破坏特征的影响,针对不同含水状态型煤试样,采用岩石力学试验机(mechanical testing&simulation,简称MTS)、超声波监测仪,结合图像处理技术(digital image correlation,简称DIC)开展单轴压缩条件下煤体波速、表面形态监测试验,分析波速及变形演化特征;运用计算机断层(computed tomography,简称CT)扫描试验系统进行破坏煤体细观结构观测试验,获取三维裂隙分布形态和特征参数;探讨初始波速和破坏煤体波速随含水率变化规律。研究结果表明:(1)随轴向应变的增加,各含水率下煤体波速均呈现平稳-缓慢下降-急剧下降-再平稳4个变化阶段,且随含水率的增加,波速变化的缓慢下降、急剧和再平稳现象均推迟启动。(2)煤体初始波速及破坏后波速随含水率的增加均先增后减,荷载作用后煤体波速降低值与含水率呈线性关系。(3)随含水率的增加,破坏煤体内部裂隙表面积、裂隙体积及三维分形维数均具有线性增大的变化趋势,煤体由剪切破坏向拉伸破坏转变。(4)微观结构是导致各含水率下煤体初始波速差异的主要原因,而破坏煤体波速由微观结构和细观裂隙分布共同决定。研究结果可为揭示注水煤体声学力学响应特征,防控失稳灾害提供试验依据。

盐城市城区土层剪切波速与土层深度相关性分析

剪切波速是评价土体力学性质的一个重要参数。为分析盐城市城区土层剪切波速与土层深度之间的相关性。收集了盐城市城区场地地震安评和区域性地震安全性评价工程中384个钻孔29925条剪切波速,对剪切波速度与土层深度数据进行处理,采用线性、多项式及幂函数3种模型对4类土剪切波速随深度变化进行回归分析,给出了4类土剪切波速随深度变化的三种关系式及相应的回归参数。将三种模型计算得到的剪切波速预测值及实测值进行对比分析与检验。结果表明,盐城市城区土层的剪切速度随着土层深度的增加而增加,拟合优度均在0.80以上,Ⅲ类场地粘土的相关性系数达到0.949;给出的各类岩土体的剪切波速与土层深度经验关系模型较为可靠,预测精度均较高。研究结果可供盐城城区无场地剪切波速数据时参考使用。

利用背景噪声互相关研究安宁河—则木河断裂带周边地区波速变化

使用2013—2018年安宁河—则木河断裂带周边地区23个宽频带流动台站的连续波形记录,通过背景噪声干涉测量,计算获取了台站对之间的相对地震波速变化;计算了5个不同周期的相对波速变化,重点分析了2018年石棉M_(S)4.5地震前后的波速变化。结果显示:在1~3 s周期,相对波速变化显示出明显的季节性变化特征,即每年的6—10月,相对波速变化显示出缓慢的降低趋势,误差也较小,而每年的1—5月的相对波速变化呈现出随机变化特征,且误差较大。结合当地气象数据推测,地震波速变化可能与季节性降水引起的孔隙压力变化有关。3~8 s周期的波速变化呈离散型分布,更长周期的6~15 s和8~20 s波速变化较弱,在零值线附近波动,表明中下地壳介质处于相对稳定状态。高频段1~4 Hz结果显示,石棉地震后近震源区的部分台站出现波速降低,而未见震源区地表破裂,推测波速变化可能是由地震动引起浅部裂隙的张开或闭合所致。

分级加载下不同骨料粒径的混凝土声发射波速分析

目前利用声发射技术对混凝土结构进行损伤定位时,采用固定表面波速进行损伤定位,没有考虑混凝土声发射信号是从混凝土内部传播出来以及混凝土材料在不同的阶段产生的损伤对声发射波速的影响,导致检测结果与实际产生一定的偏差。以3种不同类型的弹性波速变化将混凝土的损伤化为5个阶段。利用波速的变化结合经典材料损伤力学从而进行材料损伤的定量分析。通过试验结果分析得出:当水灰比一定时,随混凝土粗骨料粒径的增大弹性波波速呈上升的趋势,但波速上升的趋势随粒径的增大而相对减小。随着应力的增加,波速降低时,波速与应力阶段存在一定的线性关系。采用不同加载阶段波速的不同进行变波速定位,定位精度更接近实际损伤位置,可有效提高定位精度。试验得出的结果为混凝土桥梁结构无损检测提供了新的思路方向为其安全检测提供了参考价值。

基于剪切波速的砂土液化临界公式

利用Kayen等收集的地震现场液化资料,以双曲线和幂函数为基础,提出了基于剪切波速的砂土液化临界公式。将临界公式和国内3种代表性判别方法对比分析,检验其液化判别效果。通过振动三轴液化试验,验证了液化临界公式下延至深层的适用性。结果表明:临界公式优化了判别成功率,其液化判别成功率达95%以上,非液化判别成功率可接受,同时避免在低烈度不安全而高烈度过于保守等现象。试验验证了本文临界曲线判别深度可下延至20 m以深。临界公式可作为现行规范的一种补充性和替代性的液化判别方法。

基于动态人工波速的透射边界

人工边界处理是近场地震波动数值模拟的关键问题,其中透射边界(multi-transmitting formula,MTF)是一种应用较为广泛的人工边界方法,但它也存在计算精度与稳定性相互冲突的问题.为提高稳定性较好的低阶边界的模拟精度,发展出一种动态人工波速透射边界,能够适应复杂波动中外行波透射角随时间大幅度变化的情形,并探讨了动态人工波速识别这一关键问题.通过在当前时刻波场中沿人工边界附近划定观察窗口,并在一段时间之前某时刻波场中构建出一组与边界法线夹角在-90°~90°范围变化的筛选窗口,设计出一种对这两个时刻局部窗口中的波场进行比对的图像处理方法来识别外行波的透射角度.将识别得到的透射角度用于动态更新透射边界的人工波速,实现基于动态人工波速透射边界的波动模拟.在SH波动数值模拟中分别以单一脉冲波的简单波动和多个平面波叠加的复杂波动为例,证明所发展的动态人工波速透射边界对于不同透射角的波动成分均具有较好的适应性,模拟精度显著优于采用经验固定人工波速的传统透射边界.该方法为发展和完善高精度且计算稳定的人工边界提供了一个全新的研究思路.

长春市某建筑场地地质勘察及剪切波速特征研究

以吉林省长春市某拟建项目为研究对象,基于相关技术规范,采用钻探取样、剪切波速试验等方法进行工程地质勘察。查明场地范围内地层岩性分布和水文地质条件,确定地基承载力特征值,判定土层渗透系数、场地土的类型和液化程度等;利用4种常见函数模型,针对不同土体甄选出精度较高的拟合函数,为场地周边区域建设剪切波速的验证和预测提供参考;根据场地工程地质条件,结合拟建筑物的特性,提出基础设计及施工方案建议。

颗粒材料各向异性弹性波速与微观组构CT试验研究

针对颗粒材料的各向异性力学特征,利用带有两对弯曲元波速传感器的GDS圆柱扭剪仪,从宏观上研究了不同应力条件下聚氯乙烯颗粒试样中不同方向压缩波和剪切波的波速特征及波速各向异性程度的演化规律。同时,结合X射线CT扫描技术重构试样的三维结构模型,提取了接触配位数、接触法向、颗粒长轴方向等微观组构参数,并分析了其随应力状态改变的变化规律,从微观层面揭示了宏观波速各向异性演化的内在机理。研究结果表明:等向固结应力条件下,试样中波速呈现出显著的初始各向异性,即水平向波速大于竖向波速,与颗粒长轴分布对波速的影响程度大于接触法向有关;在水平向应力不变的不等向固结应力条件下,竖向波速随竖向与水平向应力比的增加而增加,水平向波速则随应力比增加先保持不变后减小,波速的减小与接触配位数的降低有关。同时,随应力比增加,应力修正后竖向波速与水平向波速的比值先基本不变后逐渐增加并趋近于1.0,这与颗粒长轴及接触法向各向异性的演化有关。

山东地区场地剪切波速经验外推模型及其适用性

场地剪切波速是进行场地分类和定量估计场地对地震动影响的重要参数,在工程抗震设防和震后震害快速评估等方面具有广泛应用。文中利用山东地区1336个工程场地的剪切波速剖面数据,分别基于常速度外推方法、速度梯度外推方法和条件独立方法建立了山东地区场地剪切波速V_(S20)和V_(S30)的经验外推模型。研究结果表明,常速度外推方法对较浅的钻孔进行波速外推时会产生明显的低估,且预测误差较大。速度梯度外推方法的拟合结果表现出明显的区域性特征,山东地区的V_(S30)预测结果与美国加州和北京平原地区的结果相比,总体上较为接近,但明显低于日本地区。综合考虑建立的3种区域外推模型的精度和预测误差,文中建议优先采用基于条件独立方法建立的山东地区的V_(S20)和V_(S30)经验外推模型,获得的波速外推结果可以较好地为山东地区场地分类提供依据。

基于剪切波速的砾性土液化概率计算的中国方法

砾性土地震液化风险评价是我国工程防震减灾面临的新问题,原位剪切波速试验是具有普适性的技术手段,但现有方法不适用于中国。建立中国模式下基于剪切波速的砾性土液化概率计算新方法,并与已有的基于地震循环剪应力比CSR(cyclic stress ratio)理论建立的CYY(Cao,Youd and Yuan,简称CYY)计算方法进行对比。采用实测数据和不同概率下液化临界线模型的对比分析表明,所提出的中国模式基于剪切波速的砾性土液化概率计算新方法,解决了CYY方法不适用我国的问题,且模型构造较CYY方法先进,克服了CYY方法难以兼顾不同砾性土层埋深和不同地震动强度的缺点。无论是退化为概率0.5的确定性判别结果,还是实测数据下液化概率计算的可靠性,本方法均优于CYY方法。提出的公式已被具有我国样板规范性质的《建筑工程抗震性态设计通则》修订版采纳,可为相关规范修订及工程应用提供指导与技术支持。

榆林地区岩土体剪切波速与埋深的相关性分析

岩土剪切波速是地质工程、地震工程和工程勘察领域需要涉及到的重要参数之一。以榆林地区218个钻孔数据为研究对象,定量研究了榆林地区Ⅱ类场地常见的6种土类的剪切波速和埋深的关系,通过最小二乘法优化参数,并以拟合优度、根均方误差与中值误差作为评价指标,给出推荐的函数模型和适用范围,并以两个工程场地实测钻孔为例对比了两个常用模型,验证了本文模型的可靠性。结果显示:研究区各类土的剪切波速和埋深都呈较为明显的正相关,不同岩性的埋深和剪切波速的相关性规律应该具体问题具体分析;经过对模型参数优化并对比三种模型评估指标,可知用三次多项式表达更为合适。该研究成果有助于更好的理解岩土体剪切波速和埋深之间的关系,为榆林地区工程项目建设提供参考。

常规土类剪切波速与埋深经验公式的可靠性评价

国内常规土类剪切波速与埋深的统计关系公式(刘红帅等《常规土类剪切波速与埋深的关系分析》一文中,表2—5中的幂函数和一元二次函数模型公式)作为全国性经验公式,已成为地区经验公式检验对比的重要参考,但缺乏较系统的可靠性评价。为此,选取国内典型地区(北京、鲁西、成都、天津、常州、武汉6个区域)的剪切波速与埋深的统计经验公式,检验全国性常规土类剪切波速与埋深经验公式的可靠性。结果表明:幂函数模型预测的剪切波速随深度增大而增大,符合定性认识,而一元二次模型有可能出现不合理的回弯反常现象,不应继续采用。全国性剪切波速经验公式在不同地区的预测精度差异显著,在大多数地区对于绝大数土类预测的相对误差总体在±20%以内,在少数地区对于大数土类预测的相对误差超过±20%,仅在近地面20 m内的相对误差较大,最大可达40%左右。建议优先选择适合当地的剪切波速经验公式;当缺乏本地公式,需选用全国性剪切波速幂函数型经验公式时,应先经过本地实测资料检验确认后方可使用;20 m范围的剪切波速最好以实测为准,这有助于降低全国性剪切波速经验公式带来的显著误差。

天津市平原地区土层剪切波速与埋深间的关系

天津市位于渤海湾区,土层以细颗粒物为主,易发生地基失效和不均匀沉降的地震地质问题。利用天津市平原地区积累的钻孔剪切波速资料,定性分析了剪切波速与土层深度的关系。分别对天津市平原区不同沉积区域的粘土、粉土、中细砂三种土类运用多种函数拟合模型进行统计回归。结果显示:天津市土层剪切波速与埋深存在显著的正相关关系,二次多项式函数拟合模型更适合用于该地区的剪切波速预测。天津市平原区的第四系地层沉积特征与剪切波速结果相关性明显,显著影响预测模型的拟合优度。最后经过可靠性检验表明,区分土类与不区分土类预测结果的平均相对误差均在10%以内,在土类未知的情况下,使用不区分土类的拟合关系式进行剪切波速的预测可以获得较为合理的可靠性结果。