基于OpenSees的混凝土结构连续倒塌分析中的从属节点建模技术     

蒋碧聪  何政  朱胜 《地震学刊》2014,(5):632-636

对重大工程结构进行强地震作用下的连续倒塌全过程分析并建立相应的设计与控制方法,已成为当前地震工程领域的发展趋势。目前,由于数值求解方面的困难,绝大多数针对极端作用下的结构连续倒塌的研究止步于数值临界状态的界定,在分析过程中不能实时地对结构构件的损伤状态进行监测并根据构件的损伤状态对分析模型进行修改。为了实现连续倒塌过程中构件的逐步失效,在OpenSees程序中,基于Beam with Hinges Element构建了端部带附属节点的Beam with Hinges Element,并根据构件失效情况对附属节点的多点约束进行控制。采用三次静力凝聚方法和Newmark-beta法,给出了对此改进建模技术可信的理论背景,方法的准确性通过一个简单框架算例得到了验证。  相似文献   

Seismic traveltime inversion of 3D velocity model with triangulated interfaces          下载免费PDF全文

Fei Li  Tao Xu  Minghui Zhang  Zhenbo Wu  Chenglong Wu  Zhongjie Zhang  Jiwen Teng 《地震科学（英文版）》2014,27(2):127-136

Seismic traveltime tomographic inversion has played an important role in detecting the internal structure of the solid earth. We use a set of blocks to approximate geologically complex media that cannot be well described by layered models or cells. The geological body is described as an aggregate of arbitrarily shaped blocks, which are separated by triangulated interfaces. We can describe the media as homogenous or heterogeneous in each block. We define the velocities at the given rectangle grid points for each block, and the heterogeneous velocities in each block can be calculated by a linear interpolation algorithm. The parameters of the velocity grid positions are independent of the model parameterization, which is advantageous in the joint inversion of the velocities and the node depths of an interface. We implement a segmentally iterative ray tracer to calculate traveltimes in the 3D heterogeneous block models. The damped least squares method is employed in seismic traveltime inversion, which includes the partial derivatives of traveltime with respect to the depths of nodes in the triangulated interfaces and velocities defined in rectangular grids. The numerical tests indicate that the node depths of a triangulated interface and homogeneous velocity distributions can be well inverted in a stratified model.  相似文献   

爆炸、核试验与天然地震的区别（英文）     

Cho  Kwang-Hyun 《应用地球物理》2014,(4):429-436

本文通过地震正演模型和面波振幅数据对比分析了天然地震、爆炸,与核试验数据,以探索改进辨别天然地震与爆炸的方法。所提方法是基于波数域和频率域的双积分变换解。用于研究的地震事件都发生在北朝鲜,其中包括2001年6月26日（39.212°N,125.383°E）和2001年10月30日（38.748°N,125.267°E）所记录的爆炸数据,2006年10月9日（41.275°N,129.095°E）所记录的一次核试验数据、以及2002年4月14日（39.207°N,125.686°E）和2002年6月7日（38.703°N,125.638°E）所记录的两次天然地震。基于这些数据通过地震波分析与理论模拟表明爆炸引起的地震与天然地震有着不同的波型特征。爆炸引起的信号特征是P波的能量较S波强,在爆炸记录上0.05-0.5Hz频率之间Rg波清晰呈现,而在然地震记录上没有。这是由于爆炸地震记录上P波是优势波,与SH成分发生了耦合。  相似文献   

Upper mantle seismic anisotropy beneath a convergent boundary: SKS waveform modeling in central Tibet     

ZHAO Liang  ZHAO Ming & LU Gang 《中国科学:地球科学(英文版)》2014,57(4):759-776

This study used SKS waveforms from the International Deep Profiling of Tibet and the Himalayas (INDEPTH) III dataset and a new 2D method for modeling seismic waves in anisotropic media to construct an image of anisotropic structures beneath central Tibet. A preferred model revealed three-segment anisotropic structures in the upper mantle beneath the study region. Waveform modeling demonstrated that the anisotropy was mainly generated by the lithosphere but not the asthenosphere, and that an anisotropic model with a flatter axis of symmetry provides a more consistent interpretation of the observations than models having steeply dipping symmetry axes. A relatively low velocity zone may underlie or intermingle with the anisotropic structures in the northern portion of the region. Synthetic tests also indicate that variations in the elastic constants and depth extent of the anisotropy assumed by the calculations do not affect the general conclusions, although trade-offs exist among certain model parameters. The modeling results suggest that the complex seismic structures in central Tibet were associated with underthrusting of the Indian lithosphere beneath the Asian lithosphere; the inferred flat symmetry axis of the anisotropy was likely generated during this collision process. If this were not the case, the inherited anisotropy would exhibit a steeply dipping axis of symmetry, parallel to the direction of underthrusting.  相似文献   

The magmatic activity mechanism of the fossil spreading center in the Southwest sub-basin,South China Sea   总被引：1，自引：0，他引：1  

MENG Lin  ZHANG Jian 《中国科学:地球科学(英文版)》2014,57(7):1653-1663

Petrogeochemical data indicate that after the end of seafloor spreading,residual magmatic activity still exists in the deep basin of the South China Sea.By using different viscous structure models beneath the fossil spreading center of the Southwest sub-basin we simulated the amount of melt produced,the length of the melting period,and the thermal evolution process in terms of geothermics and the buoyant decompression melting mechanism.We compared the results of our model with observed heat flow,seismic,and petrogeochemistry data.The results show that depletion buoyancy induced by buoyant decompression melting plays an important role in the melting process,while retention buoyancy,thermal buoyancy,and viscous shear force have only a weak influence on the melting process.From the length of the melting period,we determined that for the three viscous structures models the magmatic activity lasted about 5,12,and 15 Ma.Under the effect of buoyant depression melting,local high-temperature areas will develop under the basin,which can explain the low-velocity layer detected by seismic exploration in the middle and upper lithosphere of the Southwest sub-basin.We also simulated the possible lithology distribution beneath the fossil spreading center with the physical conditions of different viscous structure,different temperature structure,and different melting fraction,which provided a greater understanding of the rock petrogeochemical data of the deep sea basin in the South China Sea.  相似文献   

既有桩基荷载对邻近浅埋隧道开挖效应及支护内力影响的研究     

安建永  项彦勇  贾永州 《岩土力学》2014,35(4):926-932

建立了包括地层模型、桩基荷载模型、浅埋隧道开挖模型和支护模型以及桩基荷载、地层压力、地层沉降、支护应变量测装置的平面应变模型试验系统;通过模型试验,研究了不同水平、竖向相对位置处的既有桩基荷载对附近浅埋隧道开挖引起的地层压力重分布、地层沉降及隧道支护内力的影响特征。另外,采用FLAC3D软件,对模型试验及不同工况进行了数值模拟。结果表明：（1）与没有桩基荷载的自由地层中的隧道开挖试验相比较,地层中的既有桩基荷载会明显地改变邻近浅埋隧道开挖引起的地层压力重分布、地层沉降及隧道支护内力;（2）对于桩径和水平相对距离都相同,但桩长不同的桩基荷载,桩长与隧道埋深比值为1.0时,对隧道开挖效应影响最大,二者比值小于1.0时,其影响程度随着比值的减小而减小,二者比值大于1.0时,桩长的改变对隧道开挖效应影响较小;（3）对于桩径和桩长都相同的桩基荷载,对地层压力、地层沉降及支护内力的影响随桩基荷载与隧道的水平距离的减小而增大,桩基荷载距隧道的水平距离与隧道直径比值介于0.5～4.0时,桩基荷载对隧道开挖效应影响较大,隧道较危险,比值介于4.0～6.0时,影响较小,比值＞6.0时,影响可以忽略不计。  相似文献   

复杂断层网络环境下地下洞室群三维地质分析与应用     

韩彦青  李明超  周红波 《岩土力学》2014,35(11):3303-3309

断层构造是制约地下工程设计与施工的关键因素。综合考虑复杂地质构造与地下洞室群结构的耦合关系,采用三维地质建模方法建立实现了地层体、断层体与地下洞室群结构的统一模型。基于三维模型提出了断层复杂度的概念,为水利水电工程地下厂房洞室群的选址方案分析提供了一种新的手段。针对地下围岩稳定性问题,提出基于断层与断层、断层与开挖面相互切割的曲面块体识别方法,搜索地下厂房洞室群内可能的失稳区域。上述方法已成功应用在某水电工程地下厂房洞室群分析中,在设计方案优化分析中取得了良好的效果。  相似文献   

塔里木盆地西北缘露头区奥陶系古溶洞地质建模   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

石书缘  刘伟  黄擎宇  乔辉  张艳秋  李伯华 《古地理学报》2014,16(6):802-815

塔里木盆地西北缘奥陶系大型古溶洞广泛出露,为古溶洞露头地质建模提供了优越的条件。综合野外资料和Google Earth影像分析,将大型古溶洞以形态结构特征为依据划分成管道—厅堂连通型溶洞、单一管道孤立型溶洞、流线型溶洞3种类型;以存在形式划分成单一溶洞和溶洞群。其中,管道—厅堂连通型溶洞以潜流带型为主,在平面上沿主方位通过岩溶管道连接厅堂分布,厅堂大小不等,在50～50000m³之间变化;单一管道孤立型溶洞以渗流带型为主,平面上呈现单一管道线条状;流线型溶洞分布在潜流带中,从剖面上看呈近圆形、椭圆形和豆荚状等多种形状,包括顺层和斜交地层2种类型。结合各露头剖面中构造、地层条件及发育溶洞类型,明确管道—厅堂联通型溶洞受不整合面控制,分布在三间房、五道班和西克尔剖面中;单一管道孤立型溶洞受断裂系统控制,分布在一间房和硫磺沟剖面中;流线型溶洞主要分布在西克尔剖面,沿溶蚀沟道两侧分布;多种不同因素的耦合控制了溶洞群的分布。以此建立了综合大型古溶洞特征及其控制因素的古溶洞发育概念地质模型,以溶洞群为主要体积计算单元,通过与塔北奥陶系串珠进行体积对比,明确了地质模型的油气勘探意义。  相似文献   

同构造沉积速率对先存被动盐底辟挤压变形的影响:库车坳陷西秋里塔格构造带盐构造分析及物理模拟          下载免费PDF全文

谢会文  吴珍云  能源  尹宏伟  Hemin Koyi 《高校地质学报》2014,20(4):611

文中构建了两组构造物理实验,对存在先存被动盐底辟构造的含盐盆地的厚皮挤压构造演化特征进行模拟,研究揭 示了库车坳陷西段秋里塔格构造带新生代盐相关构造演化过程。实验结果表明,同构造沉积速率对库车坳陷西段秋里塔格 构造带博孜-却勒区域（西段） 和秋里塔格-克拉苏区域（东段） 盐相关构造横向分段差异变形具有重要的控制影响作 用。在挤压过程中,博孜-却勒区域慢速同构造沉积使得先存被动盐底辟北翼（拜城凹陷南翼） 向南逆冲到底辟南翼之 上,并促使却勒盐推覆体和米斯坎塔克盐背斜形成;而秋里塔格-克拉苏区域快速同构造沉积使得先存被动盐底辟北翼快 速下沉,而其南翼在挤压应力作用下向北逆冲到底辟北翼（拜城凹陷南翼） 之上,形成南秋里塔格盐背斜。  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