一阶弹性波方程数值模拟中的混合吸收边界条件   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

任志明  刘洋 《地球物理学报》2014,57(2):595-606

Liu和Sen（2010和2012）在地震波场数值模拟中提出一种混合吸收边界条件. 该方法具有计算量小、容易实现及吸收效果好等优点. 但现有的混合吸收边界条件是针对二阶位移-应力方程设计的,存在稳定性问题. 本文首先推导了两种速度-应力单程波方程：二阶Higdon单程波方程和一阶Higdon单程波方程. 进而提出基于一阶弹性波方程的混合吸收边界条件方法. 在内部区域和边界之间引入一个过渡区域,通过单程波与双程波方程平滑过渡来消除人工边界反射. 为了改善混合吸收边界条件的吸收效果和稳定性,我们采用了能同时吸收纵、横波反射的一阶单程波方程和与变量位置有关的加权系数. 为了验证混合吸收边界条件的有效性,将其与常规分裂完全匹配层（PML）方法进行了比较. 数值模拟结果表明,与PML边界条件相比,混合吸收边界条件在耗用更小计算时间和存储量的前提下,可以获得更好的吸收效果. 另外,本文提出的两种混合吸收边界条件中,混合一阶Higdon吸收边界条件具有更好的稳定性.  相似文献   

Crust and upper mantle structures beneath Northeast China from receiver function studies          下载免费PDF全文

Zhen Guo  Yuliang Cao  Xianguang Wang  Y. John Chen  Jieyuan Ning  Weiguang He  Youcai Tang  Yongge Feng 《地震科学（英文版）》2014,27(3):265-275

P-wave and S-wave receiver function analyses have been performed along a profile consisted of 27 broadband seismic stations to image the crustal and upper mantle discontinuities across Northeast China. The results show that the average Moho depth varies from about 37 km beneath the Daxing’anling orogenic belt in the west to about 33 km beneath the Songliao Basin, and to about 35 km beneath the Changbai mountain region in the east. Our results reveal that the Moho is generally flat beneath the Daxing’anling region and a remarkable Moho offset (about 4 km) exists beneath the basin-mountain boundary, the Daxing’anling-Taihang Gravity Line. Beneath the Tanlu faults zone, which seperates the Songliao Basin and Changbai region, the Moho is uplift and the crustal thickness changes rapidly. We interpret this feature as that the Tanlu faults might deeply penetrate into the upper mantle, and facilitate the mantle upwelling along the faults during the Cenozoic era. The average depth of the lithosphere-asthenosphere boundary (LAB) is ~80 km along the profile which is thinner than an average thickness of a continental lithosphere. The LAB shows an arc-like shape in the basin, with the shallowest part approximately beneath the center of the basin. The uplift LAB beneath the basin might be related to the extensive lithospheric stretching in the Mesozoic. In the mantle transition zone, a structurally complicated 660 km discontinuity with a maximum 35 km depression beneath the Changbai region is observed. The 35 km depression is roughly coincident with the location of the stagnant western pacific slab on top of the 660 km discontinuity revealed by the recent P wave tomography.  相似文献   

玉溪市自建民居的抗震性能分析     

李亚琦  贺秋梅  张江伟 《震灾防御技术》2014,9(1):103-109

由于施工、材料、改建等因素的影响,自建民居往往达不到抗震设防的目标.本文以玉溪市某社区房屋为例,利用砖混结构的震害预测计算方法,探讨了加层及底层改建的做法对自建民居抗震性能的影响.计算分析结果表明：加层会减低民居的抗震性能,层数越多,抗震性能越弱,而底层改建更明显地降低了民居的抗震性能.  相似文献   

多年冻土区活动层冻融状况及土壤水分运移特征   总被引：14，自引：8，他引：6  

焦永亮  李韧  赵林  吴通华  肖瑶  胡国杰  乔永平 《冰川冻土》2014,36(2):237-247

利用位于典型多年冻土区的唐古拉综合观测场2007年9月1日—2008年9月1日实测活动层剖面土壤温度和水分数据,对多年冻土区活动层的冻结融化规律进行研究;同时,对冻融过程中的活动层土壤液态水含量的变化特征进行分析,探讨了活动层内部土壤水分分布特征及其运移特点对活动层冻结融化过程的影响. 结果表明：活动层融化过程从表层开始向下层土壤发展,冻结过程则会出现双向冻结现象. 一个完整的年冻融循环中活动层冻结过程耗时要远远小于融化过程. 活动层土壤经过一个冻融循环,土壤水分整体呈现下移的趋势,土壤水分逐步运移至多年冻土上限附近积累. 同时,土壤水分含量和运移特征会对活动层冻融过程产生显著的影响.  相似文献   

整体式桥台地震反应机理分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

石丽峰  徐明 《岩土力学》2014,35(11):3289-3297

整体式桥是一种新的桥型,能够极大地节省长期维护和运营费用,值得在国内大力推广应用,但目前对整体式桥台在地震作用下的动力反应还很缺乏认识。通过对典型的单跨整体式桥台的地震反应进行动力数值模拟,分析了地震加速度峰值、桥台高度、桥梁跨度等主要因素的影响及其机理,并探讨了桥台后增加柔性隔离层及采用加筋土这两种措施的减震效果。结果表明,目前桥台抗震规范采用的M-O方法不能合理地描述整体式桥台后动土压力的大小和分布,其预测结果偏不安全;柔性隔离层虽然可以减小桥台后的动土压力,但同时也会导致较大的桥台变形和弯矩;填土中加筋能够提供水平拉力,可以有效减小地震作用下桥台的最大弯矩和水平位移。  相似文献   

基于矢量匹配-劳斯法的群桩阻抗改进模型     

赵宏  高广运  姜洲 《岩土力学》2014,35(9):2448-2454

采用薄层法算出群桩基础的频域阻抗,将群桩阻抗等效于一个单输入单输出系统,并表示为一个复数的频域传递函数。基于矢量匹配法（VF法）,通过对传递函数拟合得到任意分层地基的群桩阻抗函数的集总参数形式。采用VF法对整体频域拟合,可以得到多项分式分式阻抗形式,进而扩展成为Wu-Lee模型。结果表明,VF法拟合得到的动力柔度函数可以精确地匹配分层地基动力柔度函数,由于多项分式的形式可以直接扩展成为Wu-Lee集总参数模型,且数值稳定。对于高频阻抗拟合需要采用高阶数,进行劳斯（Routh）降阶,得到较好的效果。  相似文献   

松辽盆地三肇凹陷多边形断层系的油气成藏意义     

丁修建  柳广弟  孙明亮  王盘根  唐惠 《现代地质》2014,28(3):551-558

松辽盆地三肇凹陷白垩系中发育了大量规模不等的断层,一般认为大断层是油气运移的重要通道,对小断层研究较少。小断层在平面上相互交织形成多边形的形态,还具有平面延伸长度小、断距小、倾角大的特征,综合分析认为这些小断层为多边形断层系。三肇凹陷多边形断层系发育广泛,平面上遍布整个凹陷,垂向上在扶杨油层和葡萄花油层中均有发育。研究表明多边形断层系有着重要的油气成藏意义：多边形断层系是扶杨油层的主要运移通道,控制着油层的分布,广泛发育的多边形断层系是扶杨油层平面连片的主要原因;大断层和多边形断层系均是葡萄花油层的运移通道,其中多边形断层系在葡萄花油层的油气运移过程中起分流作用,对葡萄花油层的分布有一定的影响作用。  相似文献   

深厚钙质黏土层冻结特征与冻结温度场数值模拟     

杜猛  陈亚妮  陈孝文  荣传新 《煤田地质与勘探》2014,42(5):72-76

为了解决杨村煤矿井筒在深厚黏土层层位掘砌时遇到的冻结管断裂难题,分析了施工中产生的问题,并采用ANSYS有限元软件模拟出该黏土层段温度场分布规律,细化导热系数区间,使计算结果与测温孔数据接近。结果表明,强化冻结工艺和采用短段掘砌施工是解决深厚黏土层安全施工的有效措施,对日后井筒在该层位的施工具有一定参考价值。   相似文献   

辅助微分方程完全匹配层在声波方程数值模拟中的应用     

赵建国  史瑞其  陈竞一  赵维俊  王宏斌  潘建国 《吉林大学学报(地球科学版)》2014,44(2):675-682

在地震波数值模拟中,为提高算法精度,需要使用高阶时间更新格式,而普通的非分裂完全匹配层（PML）吸收边界局限于低阶时间格式。辅助微分方程完全匹配层（ADE PML）是一种可以适应任意阶时间格式的非分裂完全匹配层技术,且可以直接应用复频移拉伸算子以提高PML在高角度入射时的效果。作者将ADE PML应用于声波方程四阶Runge Kutta时间格式的数值模拟中,对其吸收效能进行了检验。数值模拟表明,复频移ADE PML在高角度入射时表现优于非复频移ADE PML。另外,不同辅助变量更新格式的吸收效果存在微小差异,显格式下计算结果与解析解吻合较好。长时间能量衰减计算表明ADE PML可以稳定至2 × 10⁵时间步。  相似文献   

厚度对月壤微波辐射亮温的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

孟治国  平劲松  徐懿  陈圣波  陈思 《地理研究》2014,33(6):1015-1022

基于嫦娥系列卫星微波辐射计数据的月壤厚度反演是中国月球科学研究的重要目标之一。基于辐射传输方程,数值模拟了不同频率、（FeO+TiO₂）含量和表面温度条件下厚度对月壤微波辐射亮温的影响;基于嫦娥二号卫星微波辐射计（Chang’E Lunar Microwave Sounder,CELMS）数据,结合Apollo 计划获取的月壤厚度资料及其他月壤厚度资料,系统分析了厚度对CELMS观测数据的影响。结果表明：频率、（FeO+TiO₂）含量、表面温度对亮温的影响远大于厚度对亮温的影响,是基于CELMS数据进行月壤厚度反演的重要影响因素;低频、低（FeO+TiO₂）含量、低温条件下,厚度对CELMS数据的影响最大;利用3 GHz、凌晨时刻的CELMS数据进行月陆地区月壤厚度反演可行。研究结果对基于嫦娥系列卫星CELMS数据的月壤厚度反演具有重要参考意义。  相似文献