位移函数地震波在界面的广义散射 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:248

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出版时间:2010-5

价格:40.00元

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isbn号码:9787116066465

丛书系列:

图书标签:

• 地震波
• 位移函数
• 广义散射
• 界面
• 波动理论
• 数值模拟
• 地球物理学
• 地震学
• 数学物理
• 边界元法

好的，以下是一份关于假设的、与“位移函数地震波在界面上的广义散射”主题无关的图书简介，侧重于地球物理学、结构动力学和材料科学的交叉领域，但避开您提到的特定书名内容。 --- 图书名称：深层结构成像与工程响应模拟：基于多物理场耦合的地球物理应用 图书简介 本书系统性地探讨了深层地球结构成像技术在工程地质和资源勘探中的应用，并深入分析了由复杂介质引起的地震波传播与结构响应的耦合效应。全书构建了一个多尺度、多物理场耦合的分析框架，旨在为解决复杂地质环境下的工程挑战提供坚实的理论基础和实用的计算工具。 第一部分：先进地球物理成像技术 本书开篇聚焦于高精度、高分辨率的地下结构成像方法。我们首先回顾了传统的地震勘探技术，如反射法和折射法，并重点阐述了如何通过现代计算技术克服其在处理非均匀介质时的局限性。 1.1 全波形反演（FWI）的理论与实践 本章详尽介绍了全波形反演（FWI）技术，这是当前地球物理成像领域的前沿技术。我们不仅探讨了FWI背后的伴随状态方法和梯度计算，还着重讨论了如何有效处理非线性问题。内容涵盖了多尺度成像策略，包括低频信息的初始化和高频信息的精细约束，以确保反演结果的稳定性和准确性。特别地，针对近地表速度结构的复杂性，我们引入了基于机器学习的快速预处理方法，以加速大规模数据的计算收敛。 1.2 地面微动（Ambient Noise）成像 针对深部结构探测的挑战，本书阐述了利用环境噪声（如微动和海洋波噪声）进行成像的技术。详细介绍了背景噪声的采集、互相关处理以及频散曲线的提取。通过对噪声波场在不同频率下的传播特性分析，我们构建了精细的二维和三维剪切波速度模型，这些模型对于评估地壳和上地幔的结构至关重要。此外，书中还讨论了噪声源的特性分析，以区分地表环境噪声与深部信号。 1.3 瞬态波场模拟与数值方法 为支持成像和响应分析，本书深入研究了瞬态波场传播的数值模拟方法。重点介绍了有限差分法（FDM）和有限元法（FEM）在求解弹性波方程中的应用。针对大规模、三维复杂模型的模拟，我们提出了一种基于GPU加速的混合算法框架，显著提高了计算效率。本部分还探讨了吸收边界条件（PML）的改进，以更精确地模拟波在模型边界外的辐射情况。 第二部分：工程结构动力学与介质相互作用 在成功获取地下结构模型后，本书转向分析地震波在这些复杂介质中传播时对工程结构的影响。这一部分侧重于岩土工程、结构工程与地震工程的交叉学科问题。 2.1 复杂地质界面处的波传播与能量分配 本书详细分析了在不同岩性、不同孔隙度界面上地震波的反射、透射和转换。我们摒弃了传统的线性弹性假设，引入了考虑岩石损伤和非线性特性的本构关系。通过引入应力-应变路径依赖性模型，我们模拟了波在软岩、硬岩以及断层带等关键地质界面附近的行为。分析的重点在于能量如何在此类界面上重新分配，特别是能量向表面波或散射波的转化过程。 2.2 地基-结构系统动力响应分析 本章聚焦于地震荷载作用下，地基与上部结构之间的相互作用。传统的简化模型难以准确捕捉复杂地质条件下的动力响应。我们采用模态分析和随机振动理论相结合的方法，建立了考虑场地效应和土壤液化潜力的地基-结构耦合模型。重点研究了波在不均匀场地上传播过程中，对结构基础施加的非一致地震输入的影响，并量化了这种不一致性对高层建筑抗震性能的劣化作用。 2.3 基础设施的抗震设计与性能化评估 基于前述的动力学分析，本书提出了一套针对关键基础设施（如隧道、桥梁和水坝）的性能化抗震设计方法。我们利用先进的损伤模型，如粘塑性模型和内摩擦模型，来预测结构在强震作用下的损伤状态。内容包括地震易损性曲线的建立、基于概率的风险评估，以及在复杂场地条件下如何优化减隔震措施的设计参数。我们强调了在设计阶段，必须将地下介质的各向异性和速度梯度变化纳入考量。 第三部分：多物理场耦合：理论与应用 全书的最后一部分将前两部分的内容有机结合，探讨了地震波传播、岩土力学与电磁响应等多个物理场之间的相互作用，尤其关注于非饱和土和多孔介质的耦合行为。 3.1 固-流耦合作用下的地震响应 针对含水、含气多孔介质（如饱和砂土或岩石），我们运用Biot理论和扩散方程，建立了固结、渗流与地震波传播的耦合模型。详细分析了孔隙水压力在地震荷载下的动态响应，这是理解土壤液化现象的关键。我们展示了如何通过模拟孔隙压力演化，来预测土壤有效应力的降低及其对结构基础稳定性的影响。 3.2 耦合作用对非线性波传播的影响 当地震波穿过具有明显非线性的地质体时，波形会发生畸变，这直接影响了结构接收到的输入能量。本书探讨了基于应变依赖性模量和阻尼的非线性本构关系在波传播模拟中的应用。重点分析了高振幅波（如近场强震动）在近地表传播时，由于土壤的显著非线性硬化或软化效应导致的波形展宽和频率衰减。 3.3 模拟与监测的集成 本书最后强调了从模拟到现场监测的闭环管理。我们介绍了利用光纤传感技术和分布式声波传感（DAS）技术对实际工程现场的振动进行实时监测的方法，并将监测数据与高精度数值模拟结果进行对比验证。这种集成方法不仅能校验模型的准确性，还能为工程结构的实时健康监测提供新的思路。 --- 目标读者群： 本书面向从事地球物理勘探、岩土工程、结构工程、地震工程及计算力学领域的科研人员、工程师和高年级研究生。它提供了从基础理论到高级数值模拟方法的全面指导，适合希望深入理解复杂介质中地震波行为及其工程影响的专业人士。 核心价值： 本书的独特性在于其对“多物理场耦合”这一核心概念的系统性处理，它超越了传统的单一物理模型，提供了在非均匀、非线性地质环境中进行精确成像和可靠结构响应评估的综合方法论。

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