地震波非线性反演的某些数学问题

以地震波广义散射(包括透射、折射、反射、绕射等)为背景,以求解其反演问题为主线,在回顾反演理论发展的同时,着重对地震波逆散射问题研究过程中各种数学、物理的基本理论和基本假设如何被应用以及非线性偏微分方程的求解过程及其作用做理论分析,同时对地震波逆散射问题中相应数学方法的发展过程及在使用中尚存在的问题做简单介绍。在文末,指出了现在地球物理界在地质结构异常较强烈所造成的非弱散射的反演问题上所遇到的问题。进而就今后如何处理这类问题的数学研究方法和假设中应注重的问题提出了一些想法和展望。     

输入未知情况下结构复合反演的两步法

研究了输入未知条件下的参数识别问题。针对剪切型结构,提出了其在一类特殊未知载荷下的复合反演算法,此方法假设结构各层上的未知输入之间成比例关系,在不知道这些比例关系的情况下,分两步进行复合反演:第一步,假设某一层上的未知输入为基本未知输入,利用子结构技术,采用遗传算法识别子结构参数和子结构上未知输入之间的比例关系,进而求出基本未知输入;第二步,在基本未知输入已知的情况下,通过最小二乘算法识别其余各层的未知参数和其余各层上未知输入与基本未知输入之间的比例关系。此方法在类似风荷载作用未知情况下的复合反演中具有重要意义,最后用剪切型数值算例验证了算法的合理性。     

我国农业减灾风险投资决策的经济学判据

探讨了在我国政策条件下,农业减灾投入、增产投入、农民收入与灾害风险之间的关系。在生产者追求利润最大化目标的经济学假设下,通过对粮食生产过程的定性、定量分析,分别推导了不同投资主体和同一投资主体下农业减灾与增产投资利益最大化的条件,并讨论了农业投资者可能的决策选择,从经济学的角度为研究农业减灾增产的风险投资提供了一种较理想的理论模型。     

散粒体斜坡上滚石法向碰撞恢复系数研究∗

国内外在研究滚石碰撞问题时多将碰撞目标假设为弹塑性体,从而推导出恢复系数计算公式。但是对于散粒体斜坡,由于具有结构松散、高压缩、低黏结力等物理力学特性,如果将其完全考虑为弹塑性体,那么低估了其自身的耗能潜力。为此,我们考虑了松散介质的孔隙压密特征,改进提出了散粒体斜坡上滚石法向碰撞恢复系数的计算式,并探讨了滚石碰撞再回弹的临界条件。同时以西藏昌都察达隧道进口散粒体斜坡为算例进行数值模拟,分析了5 种影响因素下滚石法向碰撞恢复系数变化规律,并与改进公式、已有相关公式计算结果进行了对比分析。结果表明改进公式与数值模拟结果较为吻合,优于假设为弹塑性体的公式计算值。研究思路及成果可为类似区域性问题提供参考。     

超短半径径向水平井抽采煤层气渗流规律的数值模拟

为得到超短半径径向水平井开采煤层气过程中的气体渗流规律以及进行产量预测,在基本假设条件下,建立了径向水平井开采煤层气的固流耦合渗流数学模型;在一定的边界条件及初始条件下,利用Matlab软件进行编程计算后,得到直井和不同数目分支径向水平井开采煤层气1000天后的压力场、速度场和气产量变化规律.数值模拟结果表明,在一定的...     

日本科学家开发新催化剂工艺可迅速将塑料垃圾转化为燃料

正据悉,塑料垃圾是地球上最严重的污染问题之一。塑料很难分解,即使在最恶劣的条件下,也能在自然界中持续几十年。事实证明,一种新的催化剂工艺能够在不需要大量能源的情况下,迅速将废塑料转化为有用的化学品。     

一致激励条件下非线性工程场地地震动相干函数分析

在地震动过程中,土介质中的剪切波速往往出现显著的降低现象,体现出强烈的非线性性质。本文将随机振动的虚拟激励原理、土非线性分析的等效线性化方法与工程波动理论散射问题的求解方法相结合,建立了开放系统中一致激励条件下考虑岩土介质非线性的工程场地地震动随机场数值模拟方法。该方法将随机输入下的波动分析问题转换为虚拟激励下的确定性波动分析问题,非线性土体峰值剪应变的统计特征可通过剪应变均方差和峰值因子获得。结合具体算例及M on te—C arlo模拟方法对所提出方法的合理性进行了验证,在此基础上应用该方法对一致激励下实际工程场地的地震动相干性进行分析,结果表明场地的局部条件对地震动相干性有重要影响。     

关于人防在防灾中所起作用的有关问题探讨

在新的历史条件下,人防为适应国防建设指导思想的战略转变,服务四化建设的大目标,随平战结合方针的贯彻,不断赋于人防工作以新的内容。和平时期抗险救灾就是人防组织发展战略的一个重要课题。这不仅是人防自身具备的功能要求,而且也是社会现实情况的需要。把抗灾应急工作纳入人防的范围,无论从理论上,还是从实践上都是有待我们开发的现实问题。     

挡土墙地震被动土压力的拟动力分析

对地震土压力的研究是地震区挡土墙安全设计的一项重要课题.地震条件下,目前的研究主要是给出了土压力的近似拟静力解析解.本文采用可考虑动力荷载下的周期和纵波及横波效应的拟动力方法,对挡土墙后的地震被动土压力进行分析.在挡土墙后平面滑裂面假设的基础上,考虑了水平和垂直向地震加速度、纵波速度、横波速度、挡土墙摩擦角、填土内摩擦...     

热储岩层单条裂隙换热概念模型的解及相关讨论

在地热开采工程中,单条裂隙换热的概念模型分析是裂隙岩体换热研究中的基本问题。借鉴已有的平面二维域内单条裂隙和平行裂隙概念模型,针对地热井与周围岩体换热问题,推导了轴对称二维坐标下管状裂隙换热模型在Laplace域内的解析解。数值逆变换后得到的时域内温度解与有限元模拟给出的解吻合良好,从而验证了该解的正确性。围绕概念模型相关假定,讨论了忽略岩体纵向导热系数、忽略水岩界面两侧温差等假设的合理性。数值模拟结果表明,裂隙水换热问题可忽略水的导热性。当研究问题尺度在百米及以上时,水岩界面温差可以忽略。忽略岩石基质纵向导热性将无法考虑周围岩石的热补给,会造成计算开采温度10%以内的相对误差。所建议的分析方法和计算结果可为有关问题的设计分析提供参考。     

城市供水管网抗震可靠性分析与设计优化

考虑管线震害发生的随机性,利用管线在地震作用下反应的二阶矩特征信息,采用带渗漏管网抗震可靠性分析的一次二阶矩方法,以华中地区某市主干供水管网为例,进行了基本烈度条件下的可靠度分析,结果表明,在低、中烈度条件下,供水管网中各节点均处于可靠状态;在高烈度条件下,节点主要处于可靠状态,局部处于严重不可靠、甚至出现断水状态。进一步地,基于微粒群优化算法,以管网年费用折算值为优化目标、管网拓扑结构与管径为优化参数、管网节点可靠度为约束条件,建立了新的供水管网抗震设计优化模型,并将供水管网所在区域的道路信息引入管网优化设计中,提出了管网拓扑的自动生成策略,从而形成了城市供水管网系统智能化抗震设计方法。数值算例表明,基于可靠度的抗震优化设计方法为风险-投资之间的合理均衡提供了理论基础,决策者可以据此选择所期望的最佳方案。     

体育训练教学中的问题与突破方法

<正>伴随我国教育改革的不断推进,体育训练教学也在实践中不断摸索着新的教学方式,对于提高体育教学效果有着重要影响。但是就目前大部分学校而言,体育训练并没有真正发挥其作用。因此,在体教融合发展背景下,探究体育训练教学中的问题与方法十分重要,能够为国家培养和造就高素质劳动者与优秀体育后备人才。     

震害预测模糊推断模型中场地土的处理

由于震害预测包含着众多的模糊概念,笔者建立了一个以多分量“IF……THEN……”近似推断为主的新的震害预测模型。本文讨论这个模型中关于场地土影响的处理,主要包括两点:(1)场地土条件与地面加速度水平分量峰值PGA之间的关系;(2)如何评定场地土类别,即怎样建立模糊集S的问题。这两点对于建立震害预测模型是十分重要的,对于小区域划分、抗震设计也具有实用意义。     

弯曲伸缩元技术在岩土工程中的应用

地基安全稳定性问题一直是工程实践中亟待解决的问题。对于影响地基安全的地下砂土层和黏土层在不同状态下土粒宏微观力学特性变化的监测研究显得尤为重要。利用弯曲伸缩元技术对土体在一维压缩条件下的剪切波速和压缩波速变化进行监控;通过砂土和黏土不同状态下弯曲元信号对比,探讨弯曲元技术在不同土体中的可行性及信号优化技术;实验结果表明,弯曲元技术可以很好地完成对砂土一维高压下的颗粒破碎、橡胶砂混合物力学性能变化以及黏土固结过程中强度变化的过程监测;同时确定了不同土体最优弯曲元信号参数。     

煤层群多重开采上保护层防突研究

针对目前煤层群开采所面临的瓦斯灾害问题,基于一般的保护层开采理论,对煤层群中多重保护层开采进行分析研究,并对同组煤层的多重上保护层开采进行现场试验,通过多参数的考察,对保护效果、保护范围和合理参数进行了综合分析,确定所进行的煤层群开采消除突出危险效果显著,完善了保护层开采的基本理论。研究成果对于对类似开采条件的矿井防治煤与瓦斯突出及瓦斯综合治理具有一定参考价值。     

土地利用变化对地表径流深度影响的模拟研究--以深圳地区为例

结合基于遥感数据获得的土地利用结果与SCS水文模型,在GIS环境下模拟了深圳地区城市化不同阶段土地利用变化对地表径流深度的影响.结果表明:在深圳城市化的不同阶段,由土地利用变化所引起的地表径流深度的变化亦有所不同.在假设24h降水200mm的情景下,1980至1988年间,深圳地区城市化使其扩张地区的地表径流深度减少了0.33mm,而在1988至1994年和1994至2000年这两个阶段,城市化则使其扩张地区的地表径流深度分别增加了6.96mm和0.69mm.     

冻土冻胀模型研究现状与进展

随着"一带一路"和极地开发战略的推进,寒区重点工程快速发展。土体冻胀现象对寒区工程运行的稳定性造成了巨大危害,是寒区工程建设中迫切需要解决的问题。冻胀模型是了解冻胀机理、模拟冻胀过程和指导抗冻害措施设计的基础理论。国内外相关领域学者在不同假设条件下提出了许多冻胀模型。为了更加明晰冻胀发生的机理、理清不同冻胀模型的适用范围、提高抗冻害措施的效果,本文总结了理论分析中常用的几种冻胀模型,评价了各种冻胀模型在实际使用中的合理性及不足,介绍了冻胀模型研究的发展趋势及面临的问题。最后,描述了寒区工程冻害现状,并从土质、水分和温度等引起冻害的关键因素出发,与冻胀模型相结合,分析各种抗冻胀措施在工程中的应用效果。     

梯度升温地层中巷道风流温度分布计算研究

以往巷道围岩与风流热交换计算都是基于围岩地层温度恒定为条件的,为考虑地层地温随深度连续变化对通风巷道风流温度分布的影响,引入风流与围岩热交换的广义换热系数的概念。为简化分析,在假设暂不考虑巷道热湿蒸发或风流湿度饱和,以及无局部热源的前提下,推导了在地层深度梯度升温场中井巷风流与围岩热交换微分方程,即在围岩恒温条件下风流与围岩热交换方程中增加一项地层升温项。对不同巷道情况分别进行求解,结果得到,在地温梯度升温条件下,如果巷道足够长,水平巷道的风流温度终将与地温趋于一致;对倾斜的通风巷道,风流升温率与地温升温率趋于一致,在风流与巷道围岩之间热交换达到稳定后存在一个温度差,称为滞后温差,且该温差随着风量增大而增大。研究为解决矿井地下3D网域通风系统中风流温度分布计算仿真提供算法基础。     

布筋形式对加筋土挡墙变形性能影响研究

筋材布置是加筋土挡墙设计中的一个重要问题,通过具有不同布筋形式的加筋土挡墙砂箱模型实验,研究布筋形式对加筋土挡墙变形性能的影响。结果表明:在筋材面积相等的条件下,网格式布筋面板变形更加均匀,而条带式布筋面板易在中下部发生过大的局部变形;对于条带式布筋,减短单筋长度、加密布筋,或筋材上长下短铺设,能提高墙体稳定性;对于网格式布筋,筋材间结点越强,墙体抵抗变形能力越好;在筋带末端增加一个竖向副筋能有效控制面板变形。该研究成果可为实际工程中布筋形式的经济合理化设计提供参考。     

圆柱体相似试件的拉裂破坏模型研究

首先简单介绍了单轴压缩试验的具体情况。对于拉裂破坏模式,提出了相应的力学计算模型,并建立了抗压强度和抗拉强度的关系式。对于由拉裂面的存在而导致试件最终破坏的计算模型,提出了4种相应的假设。其中,对4种特征的拉裂面建立了抗压强度和抗拉强度的关系式。