建筑工程結(jié)構(gòu)檢測數(shù)據(jù)的處理簡介

內(nèi)容簡介

本書較系統(tǒng)地介紹了檢測（試驗）數(shù)據(jù)的處理方法。內(nèi)容包括：誤差與數(shù)據(jù)處理；數(shù)值修約規(guī)則；檢測數(shù)據(jù)的回歸分析；采用計算器進行數(shù)據(jù)處理；采用計算機處理數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理程序集；回彈法，鉆芯法、混凝土缺陷檢測數(shù)據(jù)處理程序；混凝土無損檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。全書內(nèi)容密切聯(lián)系檢測（試驗）工程實際，并列舉了典型工程實例，供讀者參考。 本書可作為檢測（試驗）人員的培訓教材，也可供建設設計、施工、監(jiān)理人員以及高等院校有關(guān)專業(yè)師生參考。2100433B

地震數(shù)據(jù)處理的對象是記錄在磁帶上，經(jīng)過采樣的人工激發(fā)的地震波，包括反射波或折射波，同時還包括繞射波、多次波和干擾波等。

地震勘探數(shù)據(jù)處理應滿足：

①消除或削弱各種干擾波，保留和加強用于勘探目的的反射波或折射波。采用各種手段提高信號-噪聲比；

②把反射波（或折射波）歸位到產(chǎn)生反射（或折射）的地下反射點的位置上去；

③提取地震波傳播介質(zhì)和界面的物理參數(shù)，用于定性和定量地解釋地震層位的巖層物理特征；

④提供地震正、反演問題的人機聯(lián)作終端的各種處理方案和程序，以提高解釋成果的精度；

⑤使處理方案自動化，縮短處理周期，減少人工干預。

為了滿足上述5個方面的要求,人們從不同的角度針對不同的問題，已經(jīng)提出了多種處理方法和數(shù)學物理模型。這些方法和模型有的是在彈性波傳播方程的原理上提出來的，有的是在其他學科中成功地應用之后被引進到地震數(shù)據(jù)處理中來的。地震勘探可以被看做是以地層為傳輸?shù)赖耐ㄐ畔到y(tǒng)。它所記錄的離散時間序列從一個角度來看是確定性過程，而從另一個角度看又是隨機性過程。因此，在地震數(shù)據(jù)處理中常常是兼用數(shù)學分析方法和數(shù)理統(tǒng)計方法。地震勘探數(shù)據(jù)處理正處于不斷發(fā)展和完善的進程中。

地球物理勘探數(shù)據(jù)處理地震勘探數(shù)據(jù)處理

是通過由若干個具有不同功能的環(huán)節(jié)稱之為處理模塊組成的流程來實現(xiàn)的。反射法地震勘探中最常用的數(shù)據(jù)處理流程有以下幾個主要模塊。 預處理地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)──數(shù)字地震儀輸出的是數(shù)字化了的磁記錄。由于地震工作的需要，野外的采集點是多道的，而采樣系統(tǒng)是單道的，因此，在數(shù)字記錄磁帶上采樣點不是按地震道的順序排列，而是按采樣時間的先后順序排列的。

預處理，的目的是把上述采樣序列重新排列成按道的次序。

地球物理勘探數(shù)據(jù)處理反褶積處理

目的是去掉接收系統(tǒng)和大地濾波作用的影響，使輸出成為與反射系數(shù)成比例的脈沖序列，從而使地震記錄能夠清楚地反映出地下反射面的準確位置和反射系數(shù)的大小，為解釋提供可靠的數(shù)據(jù)。對地震道做反褶積處理，是基于把地震道看作是地震子波與反射系數(shù)序列褶積的結(jié)果。反褶積就是對地震道進行濾波，使其輸出為反射系數(shù)的序列。地震子波是未知的，而且在傳播過程中逐漸變化，常用的求反褶積因子的方法為最小平方法，即維納法。

地震波譜分析地震波是一個隨時間變化的函數(shù),可以用傅里葉變換表示為頻率的函數(shù)。地震波譜是反映地層性質(zhì)的一種參數(shù)，波譜分析是提取頻率參數(shù)的一種方法。在地震數(shù)據(jù)處理中，為了加速計算與相對保持波譜成分，常常在頻率域進行數(shù)據(jù)處理。

地震波速度分析，地震波在巖石中的傳播速度，是反映巖石性質(zhì)的一種參數(shù)，也是進行時差校正的不可缺少的處理參數(shù)，速度的應用幾乎貫穿著地震勘探數(shù)據(jù)處理的全過程。

用于提取地震波在地層中傳播速度的原始數(shù)據(jù)有：聲波測井數(shù)據(jù)、地震測井數(shù)據(jù)和多次觀測的大量地震記錄。

在地震勘探數(shù)據(jù)處理中常用的速度概念有：層速度、平均速度、均方根速度和疊加速度。這些速度概念既適合于地震縱波，也適用于橫波，但二者的量值是不同的。

層速度是地震波在均質(zhì)地層中的傳播速度。它等于水平地層厚度除以波在垂直方向的傳播時間。

平均速度是地震波沿法線方向通過一組水平層狀地層時，把該組水平地層看做是均質(zhì)地層時計算出的傳播速度。

均方根速度是水平層狀地層中各層速度平方的平均值的平方根值（取正值）。

疊加速度是根據(jù)共中心點道集通過 速度譜實際計算出來的一種等效速度，它即不同于平均速度也不等于均方根速度，但是在水平層狀介質(zhì)中很接近于均方根速度的一種速度。疊加速度隨界面傾角而變。

各種速度之間存在下列關(guān)系，即疊加速度大于均方根速度，均方根速度大于或等于平均速度。但差別不是很大。

地球物理勘探數(shù)據(jù)處理疊加處理

是地震勘探數(shù)據(jù)處理中實現(xiàn)提高地震記錄信噪比的一種處理方法，是把來自同一個反射點上的反射波同相地疊加在一起。為了要做到各道同向相加，必須對不同炮檢距（炮點到檢波點間的距離）的地震道進行正常時差校正。在地表不均勻和有高程差的地區(qū)還要進行表面校正即靜校正。

疊加的方法除了直接相加外，還有各種加權(quán)法疊加，以取得同相疊加的最佳效果。

偏移（歸位）處理　在疊加剖面上，地層是從地震波形 同相軸表示的。當?shù)叵碌貙訛樗綘顟B(tài)時，反射波形正好反映記錄道正下方的地層。如果反射地層是傾斜界面時，地震反射同相軸就要向下傾方向移動。這時在疊加剖面上反射同相軸的視傾角Ф*與地層的真傾角Φ是不等的。在均勻介質(zhì)的條件下二者存在下列關(guān)系：

sinΦ=tgФ*。

為了使地震剖面能夠真實地反映地下的構(gòu)造情況，把由于地層傾斜而引起的反射波記錄位置偏移，歸位到產(chǎn)生它的反射點位置上去，此即地震波的偏移處理。常用的處理方法為波動方程法和與繞射疊加法。圖2是水平疊加處理和偏移處理地震剖面。 　濾波，在接收地震波信號的同時也收到各種干擾波，如隨機干擾、面波、聲波和水波等。為了消除這些干擾波需要對地震記錄進行頻率濾波和頻率- 波數(shù)域二維濾波。地震波的濾波和其他物理領(lǐng)域所用的濾波原理是一樣的。

如果地震波與干擾波的頻帶范圍不同，則有針對性地使用帶通頻率濾波，即可把干擾波消除。這表現(xiàn)在時間域就是一個褶積過程。

如果干擾波是按照一個與地震波的傳播方向不同的某個方向傳播的，如面波、聲波、水波，同時它們的頻帶又與地震波的頻帶部分地相重合，這時一般是采用二維濾波來消除這類干擾波,二維濾波在時間-空間域表現(xiàn)為二維褶積。

地球物理勘探數(shù)據(jù)處理重力和磁法勘探數(shù)據(jù)的處理

重力場和磁場都滿足拉普拉斯方程，有許多共同之處。重力勘探和磁法勘探數(shù)據(jù)的處理包括數(shù)據(jù)輸入和自動編校以及校正運算。

數(shù)據(jù)輸入和自動編?！⒁巴獠杉臄?shù)據(jù)輸入計算機。計算機自動地對所有數(shù)據(jù)根據(jù)事先安排好的檢查程序，逐點檢查，把不合要求的數(shù)值剔除。并以某種內(nèi)插值來代替它。同時把觀測值與測點坐標對應地編組，以備計算和制圖使用。

校正運算無論是重力、磁法或者測點坐標數(shù)據(jù),都要進行各自所需的各種校正計算。對磁法觀測值要進行高程校正和磁日變校正；對重力值要進行緯度校正、高程校正、地形校正和布格校正等；對測點坐標值要進行誤差校正。

計算基礎(chǔ)的重力、磁法異常值和繪制相應圖件磁法勘探的基礎(chǔ)圖件是總磁場異常圖或垂直分量異常圖。重力的基礎(chǔ)圖件是布格異常圖。

重、磁異常的轉(zhuǎn)換與處理?！≈?、磁異常是由地下地質(zhì)體的密度或磁化強度變化所引起的，因此要對重、磁異常進行分析處理和解釋，以達到勘探各種礦產(chǎn)資源的目的。由于重、磁異常本身具有復雜多變性，同時由于測量誤差、外界干擾等使異常進一步復雜化，所以要對異常做各種轉(zhuǎn)換與處理，以區(qū)分出地下地質(zhì)體產(chǎn)生的異常，并得以做出正確的解釋。

重、磁異常轉(zhuǎn)換的內(nèi)容有：空間換算、導數(shù)換算、磁場分量間的換算及不同磁化方向的換算等。處理是指如何把復雜異?；癁楹唵萎惓＃员阌诮忉?。如疊加異常的分離，三維異?；癁槎S異常，把非水平面的觀測結(jié)果化為水平觀測面上的結(jié)果。

重、磁異常的轉(zhuǎn)換也可以在頻率域中進行。其優(yōu)點是轉(zhuǎn)換簡單，并能清楚地看出換算過程的濾波作用。

在頻率域可以設計各類高通、低通或帶通濾波器來分離疊加異常。其中包括有：消除隨機干擾，將區(qū)域異常與局部異常分開，把幾個范圍、強度相近的異常分開。

地質(zhì)體的參數(shù)計算　根據(jù)重、磁異?？梢杂嬎愠龈鞣N形狀的地質(zhì)體或礦體的埋藏深度、大小和質(zhì)量等。各種比較規(guī)則的地質(zhì)體都有固定的計算式。對不規(guī)則的地質(zhì)體可以用模擬來計算，這在計算機上進行是很方便的。

地球物理勘探數(shù)據(jù)處理電法勘探數(shù)據(jù)的處理

電法勘探中的各種方法都是利用不同巖石的電性差異來查明地質(zhì)構(gòu)造和有用礦產(chǎn)的。由于電法勘探的各種野外觀測方法的不同，所以處理和解釋也不相同。電法勘探數(shù)據(jù)的處理一般分為預處理和處理。

預處理主要是檢驗野外原始數(shù)據(jù)，從大量的數(shù)據(jù)中分析、查找有效信號或有用數(shù)據(jù)。根據(jù)信號和干擾頻率的不同，有時要進行濾波處理，有時要進行多路解編，登錄施工和供電參數(shù)等。

處理是把預處理后的數(shù)據(jù)繪制成各種曲線圖和電剖面圖，然后根據(jù)方法原理和解釋要求進行各種定量計算。

放射性勘探數(shù)據(jù)的處理 　放射性強度的記錄是以單位時間內(nèi)脈沖數(shù)進行測量的，因此，其數(shù)據(jù)很容易在計算機上進行處理。地面放射性勘探數(shù)據(jù)的處理在許多方面與重、磁勘探數(shù)據(jù)的處理相似,如等值線圖的繪制,局部放射性異常的區(qū)分等。然后根據(jù)處理后所輸出的圖件進一步做定性的和定量的計算，以確定放射性元素礦體的大小和放射性元素的含量。

地球物理勘探數(shù)據(jù)處理地球物理測井數(shù)據(jù)的處理

根據(jù)各種測井儀器所記錄的測井資料，采用人工或計算機技術(shù)進行處理（見地球物理測井）。

參考書目

K.H.Waters.Reflectionseismology, Wiley-Inter-science,New York,1978.

E.A.Robinson,Deconvolution of Geophysical TimeSeries in the Exploration for Oil and Gas,Elsevier,New York,1979.2100433B

在工程應用中，要處理的數(shù)據(jù)種類多，結(jié)構(gòu)復雜，包括文字與圖形等。用于支持整個生產(chǎn)過程的工程數(shù)據(jù)，可以分為以下4個類型：

工程數(shù)據(jù)處理通用型數(shù)據(jù)

通用型數(shù)據(jù)是指產(chǎn)品設計與制造過程中所用到的各種數(shù)據(jù)資料，如國家及行業(yè)標準、技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)品目錄等方面的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的特點是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不變，數(shù)據(jù)具有一致性，數(shù)據(jù)之間關(guān)系分明，數(shù)據(jù)相對穩(wěn)定，即使有變動，也只是數(shù)值的改動。

工程數(shù)據(jù)處理設計型數(shù)據(jù)

設計型數(shù)據(jù)是指在生產(chǎn)設計與制造過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，包括各種工程圖形、圖表以及三維幾何造型等數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)有兩大特點：一是數(shù)據(jù)呈動態(tài)，設計型數(shù)據(jù)是在設計過程中才產(chǎn)生的，因此，存儲的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)隨數(shù)據(jù)類型的改變而改變；二是數(shù)據(jù)由工程設計的過程所確定，“設計——評價——再設計”是典型的工程設計流程。因此，設計型數(shù)據(jù)有時被反復修改。

工程數(shù)據(jù)處理工藝加工數(shù)據(jù)

工藝加工數(shù)據(jù)是指專門為CAD/CAM系統(tǒng)工藝加工階段服務的數(shù)據(jù)，如金屬切削工藝數(shù)據(jù)、熱加工工藝數(shù)據(jù)等。

工程數(shù)據(jù)處理管理信息數(shù)據(jù)

在高度集成的CAD/CAM系統(tǒng)中，還應該包括生產(chǎn)活動各個環(huán)節(jié)的信息數(shù)據(jù)，如與生產(chǎn)工時定額、物料需求計劃、成本核算、銷售、市場分析等相關(guān)的管理信息數(shù)據(jù)。

《房屋結(jié)構(gòu)檢測與事故處理》可作為普通高等學校的土木工程專業(yè)的教材或教學參考書，也可供從事土木工程勘察、設計、施工和管理維修人員參考。

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