基于地脉动反演硬夹层场地剪切波速

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1、硕士学位论文基于地脉动反演硬夹层场地剪切波速MICROTREMORSURVEYFORSHEARWAVEVELOCITYINSITEWITHHARDINTERLAYER苏永帅哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TU361学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工程硕士学位论文基于地脉动反演硬夹层场地剪切波速硕士研究生：苏永帅导师：翟长海教授副导师:谢志南副教授申请学位：工程硕士学科：建筑与土木工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU361U.D.C:624Dissertat

2、ionfortheMasterDegreeinEngineeringMICROTREMORSURVEYFORSHEARWAVEVELOCITYINSITEWITHHARDINTERLAYERCandidate：SuYongshuaiSupervisor：Prof.ZhaiChanghaiViceSupervisor:AssociateProf.XieZhinanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ArchitecturalandCivilEngineeringAffiliation：Scho

3、olofCivilEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学硕士学位论文摘要扩展空间自相关法能稳定、准确地从非规则地脉动台阵观测记录中提取场地的基阶瑞雷波频散曲线。针对硬夹层场地，基于扩展空间自相关法和遗传算法，本文构建了一套高效、较为可靠的场地剪切波速勘探方案，并将其应用于国内某一核电厂址硬夹层场地剪切波速结构的反演，反演结果与钻孔所给剪切波速结构较为一致。围绕剪切波速勘探方案的构建，本文展开了如下研究工作：（

4、1）通过对比已有频散曲线正演方法的计算效率和精度，结果表明快速标量传递矩阵法的精度和计算效率均占优，进而将其确立为频散曲线反演中的正演方法；验证了基阶瑞雷波频散曲线反演存在多解这一命题，即存在显著差异的土层所对应频散曲线十分接近。分析了硬夹层场地基阶瑞雷波频散曲线的特征，讨论了频散曲线的截止频率问题，为后续反演工作提供较为坚实的基础。（2）详尽介绍了遗传算法在土层剪切波速反演中的应用，基于实例验证了目标函数及初始模型的选取将显著影响遗传算法收敛速度及精度。进而建立了一种初始模型构建策略及一类新的目标函数。分析了截止频率对硬夹层场地剪切波速反演的影响。（3）讨论了扩

5、展空间自相关法与地脉动观测结合提取基阶瑞雷波频散曲线的影响因素：仪器的选择，台阵布置方案，包括台站的布置形式和台阵的半径大小，基于实例论证该方法的可靠性。（4）将扩展空间自相关法，遗传算法，瑞雷波频散曲线正演方法（快速标量传递法）结合以构建剪切波速勘探方案，详尽地阐述了该方案在国内某一核电厂址内硬夹层场地剪切波速结构中的应用，所得反演结果与钻孔所给剪切波速结构较为一致，这表明本文所建立剪切波速勘探方案是有效的。关键词：硬夹层；扩展空间自相关法；瑞雷波频散曲线；剪切波速反演；遗传算法-I-哈尔滨工业大学硕士学位论文AbstractTheExpendSpatialAu

6、to-Correlation（ESPAC）methodcanextractaccuratelyandsteadilytheFundamentalModeRayleighDispersionCurve(FMRDC)fromob-servationofmicrotremorsatanirregulararray.Focusonshearwaveinversionathardinterlayersite,anefficientandreliableschemeforshearwavevelocityexplo-rationhasbeendevelopedonbasiso

7、fESPACandGA(GgeneticAlgorithm).Weapplythisschemeforsitecharacterizationinonedomesticnuclearpowerplantsite,ofwhichtheresultisconsistentwiththeshearwavevelocitystructuregivenbybore-holeinvestigation.Forconstructionofsuchascheme,followingresearchworkhasbeencarriedoutinthispaper:(1)Theeff

8、icien