地震灾后恢复重建的后评价框架体系研究

地震灾后恢复重建的后评价研究是将后评价理论与地震灾后恢复重建相结合的研究。在各国灾后重建经验基础上,提出灾后重建后评价的框架体系。该框架包括工程项目后评价、经济效益后评价、社会效果后评价、生态环境可持续性后评价、人文建设后评价和应急能力后评价等6个方面,这6个方面相互关联且涉及的评价内容错综复杂,因此利用解释结构模型对其进行定量结构分析,并加以定性的描述。研究结果表明,震灾重建要以人为本,以生态环境可持续发展为长远目标,通过对工程项目投资拉动灾区经济的增长,重建效果直接表现为社会和谐和应急能力加强。     

论土木工程灾害及其防御

土木工程是人类文明的重要载体,往往也是众多灾害的温床。首先给出了灾害的一般定义,并在此基础上提出了土木工程灾害的概念,阐述其特点、分类、成因及其防御技术。土木工程灾害本质上是由于土木工程抗灾能力不足导致的。不当的选址、不当的设防、不当的设计、不当的施工、不当的使用和维护管理都会造成土木工程抗灾能力的不足。许多所谓的自然灾害,包括伴随着地震、风、洪水、滑坡、泥石流等自然现象发生的灾害,本质上都是土木工程灾害。土木工程灾害在世界各地频繁发生,是众多灾害中与人类关系最密切的一类灾害。强调指出了只有依靠土木工程方法,人类才能减轻和防御包括许多自然灾害在内的各种土木工程灾害,并论述了研究与防御土木工程灾害的主要目标和相关的科学技术问题。     

30年来中国东北样带生态可持续性的时空分异

目前,可持续性已成为生态学者密切关注的焦点,成为国际社会的热点话题。在中国东北样带内沿降水的梯度变化方向,在不同生态类型区选取典型市(县)作为研究区,利用压力-状态-恢复力模型,选取适用于各类型区的通用指标和反映不同类型区生态环境差异的区域特征指标,构建了生态可持续性评价指标体系;运用遥感和G IS技术,获取并分析了各典型区不同时期的生态环境信息,从系统发展的演替过程评价了各典型区生态可持续性的变化趋势。研究结果表明:1986-2005年间,中国东北样带各类型区的生态可持续程度总体呈下降趋势,各类型区生态可持续指数的总体分布规律是林区农林交错区牧区农牧交错区农区;从生态可持续性的空间分布来看,1986-2005年间,各典型区变动均较大,特别是巴林右旗,而磐石市和抚松县的空间分布规律比较明显。     

基于多级模糊综合理论的桥梁抗震安全性评价

在对影响桥梁抗震性能的因素进行分析的基础上,选取了26项对桥梁抗震安全性影响较大的子因素作为评价指标,从桥梁结构、基坑设计、维修养护、抗震设备和场地条件等5个方面,建立了桥梁抗震多级模糊综合评价体系,并对广州市某一特大桥抗震安全性的进行了分析。结果表明,多级模糊综合理论评价方法的计算结果与实际桥梁服役情况相符合,维修养护是此桥梁抗震安全性的薄弱环节,多级模糊综合理论的评价方法为建筑及其他工程抗震防灾方面的提供参考和借鉴。     

结构分析中模拟与仿真技术研究

由于像洪水、水灾、地震这样一类自然灾害的原型重复试验几乎是不可能的，因此计算机仿真技术在这一领域的应用具有重要的意义。本文探索了土木工程中模拟与仿真的概念、特征及实现途径，阐述了关于仿真智能化、可视化的技术细节及仿真的基本思路；结合面向对象程序设计（OOP）概念，提出了结构分析程序设计的原则及标准。在此基础上，编写了基于Windows的结构有限元分析软件SmartSEA.     

基于可靠度约束的高层建筑结构优化设计

本文以文献中提出的结构体系可靠度分析的最弱失效模式法为基础,充分考虑结构体系的造价和结构的损失期望与结构体系可靠度的关系,以及结构构件的可靠度约束,提出了结构体系目标可靠度的优化决策方法;基于优化决策的结果,提出了结构体系的最优设计准则;最后,依所提出的最优设计准则,实现了高层建筑基于构件和结构可靠度约束的结构优化设计。     

基于模糊综合评价法的乐清湾湿地生态安全评价

基于湿地生态安全的相关理论,以2007年的Landsat TM遥感影像为基础,结合实地调查数据,采用模糊综合评价法和熵值赋权法,从结构功能、可持续利用能力和动态变化3方面着手,构建了湿地生态安全评价指标体系,探讨了一种定性与定量相结合的湿地生态安全评价方法,并对温州乐清湾湿地进行了评价。结果表明乐清湾湿地生态系统在整体上属于亚健康状态,分析其原因,主要表现在人口增长快、大面积围垦湿地、地质灾害频发及环境污染等方面。该项研究可为湿地资源的开发规划与管理提供参考。     

随机介质理论下隧道围岩渐进破坏过程数值实验研究

将强度折减法引入到隧道围岩安全评价中,结合"浅埋暗挖快速施工双线小间距隧道、盾构下穿立交结构隧道和结构面含有节理、不规则裂隙的山体公路隧道"等工程实例,借助材料真实破坏分析软件RFPA-2D,建立每个强度折减系数下的有限元模型。模型采用了黏弹性人工边界来消除边界条件对计算精度的影响,并借助随机介质理论实现了围岩细观结构单元的非均值性和随机分布的缺陷,揭示了不同工况下隧道围岩的动态渐进破坏过程、基元相变损伤演变机理和岩体结构面破坏特征,认为隧道围岩的宏观破坏是由岩体非线性材料细观单元的非均值性造成的,计算结果借助不同折减步中裂纹发展趋势和单元破坏的数量判断隧道围岩是否失稳破坏,并计算出具有安全储备意义上的安全系数。同时,结合ABAQUS和RFPA-2D两种不同有限元模型,对比分析了随机介质理论和连续介质理论结合强度折减法在隧道围岩稳定性评价中的差异。     

预制上筒⁃基础杯口嵌入型连接结构受力特性分析∗

当前装配式结构和工业化建造是土木工程重点发展的方向,预制上筒-基础杯口嵌入型连接结构作为近海土木工程领域典型的装配式结构,具有基础性研究意义.采用刚性理论方法、有限单元法、弹性理论方法对该类型连接结构受力特性进行研究,推导相关理论计算公式,并基于工程计算实例进行对比分析.研究发现,若灌浆粘结可靠、杯口和上筒之间固接时,结构变形较小;若灌浆粘结失效,杯口和上筒之间发生摩擦滑移而产生较大位移,且上筒变位随杯口高度增加而减小,当杯口高度在3.0m及以上时,变位数值较为合理.相对刚性理论计算公式,基于上筒变形形态、接触摩擦传力方式建立的简化弹性理论公式与有限单元法结果误差较小;其中杯口高度为2.0m时,平均误差约10％,杯口高度为3.0m、4.0m时,平均误差降低为7％、6％左右,结果较为接近;计算结果验证了简化弹性理论公式的合理可行性.     

可持续发展工程结构全寿命周期设计理论体系研究

以结构全寿命周期为研究时域,运用结构全寿命设计的新理念,构架了工程结构全寿命设计的目标体系,并从目标体系出发,结合工程结构的特点,分析了设计中结构性能、成本、使用寿命的内涵及相互关系。在综合众多影响因素的基础上,构建了工程结构全寿命周期设计理论的研究框架,确定了工程结构性能指标、经济指标及时间指标在全寿命设计理论体系中的核心地位,提出了基于性能设计的耐久性极限状态设计新理念,并分析了性能极限状态所具有的特点。     

Fe‑SMA的材料特性及在土木工程中的应用进展∗

铁基形状记忆合金(Fe?SMA)拥有可靠的形状记忆效应及优异的抗低周疲劳性能,在土木工程领域具有较为广阔的应用前景。材料特性方面,重点介绍 Fe?SMA 形状记忆效应及应力作用下亚结构层面相变机理,在此基础上阐述单调及循环加载下 Fe?SMA 的力学性能;工程应用方面,对 Fe?SMA 的主要应用范围及相应关键技术进行总结,详细回顾 Fe?SMA 构件的构造形式、工作机理和力学性态,对不同技术实施方案的特点、优势和潜在不足进行评述。指出需进一步明确 Fe?SMA 阻尼构件的耗能破坏模式、变形相容条件和恢复力机制,建立损伤可控的 Fe?SMA 耗能元组件结构体系设计方法。     

粘弹性阻尼减震结构研究与应用的新进展

系统总结了国内外粘弹性阻尼器及粘弹性阻尼减震结构研究与应用的进展情况。阐述了粘弹性阻尼材料和粘弹性阻尼器的耗能原理;对目前开发和研究的一些新型粘弹性阻尼器及其性能进行了介绍,同时概述了对保证结构安全性具有重大意义的粘弹性阻尼器的耐久性和耐火性问题,介绍了不同的粘弹性阻尼器计算模型;从结构试验的角度说明了粘弹性阻尼减震结构的特性,着重说明了粘弹性阻尼减震结构的分析方法和设计方法,列举了粘弹性阻尼器的工程应用实例。进而提出了今后粘弹性阻尼器应用于土木工程领域里应加强研究的一些问题。     

FRP(钢绞线)加筋混凝土梁正截面受弯承载力计算

纤维增强复合筋、不锈钢绞线等高强材料作为混凝土梁的受力筋可以充分发挥强度高、耐腐蚀性能好等优点,在土木工程中得到了广泛应用。为了分析此类高强材料加筋混凝土梁的受弯性能,在平截面假定基础上,对混凝土和受力纵筋分别采用混凝土Hongnestad模型和线弹性模型,通过平衡条件,推导了FRP(钢绞线)加筋混凝土梁受弯承载力的计算公式,并与国内外82根简支梁的试验结果进行了对比。研究结果表明:加筋混凝土梁抗弯强度试验值与理论值之比的平均值为1.07,标准差为0.14。建议公式可以较好地计算FRP(钢绞线)加筋混凝土梁的受弯承载力。实际工程构件抗弯截面设计时,建议安全配筋率取1.4倍平衡配筋率,设计截面弯矩取0.625倍理论受弯承载力,以使构件具有足够安全储备。     

第三届全国防震减灾工程学术研讨会将在南京举行

由中国土木工程学会、江苏省建设厅、中国土木工程学会防震减灾工程技术推广委员会、江苏省土木建筑学会、南京市土木建筑学会共同主办,南京工业大学承办,东南大学、河海大学、解放军理工大学协办的第三届全国防震减灾工程学术研讨会将于2007年4月20日至22日在南京举行。本届会议的主题为:1.震害调查、地震地面运动与场地影响;2.土动力学与岩土地震工程;3.土-结构动力相互作用;4.结构地震反应分析及抗震设计方法;5.重大工程与生命线工程防震减灾;6.结构抗振控制;7.城市综合防震减灾;8.结构抗震试验;9.地震应急救灾与恢复重建;10.防震减灾新…     

城市地下空间发展可持续性评价

构建了一个包含4个层次、72个指标的城市地下空间可持续发展评价指标体系。在此基础上,运用模糊综合评价理论建立多层次评价模型对城市地下空间发展的可持续性进行了评价,并以上海市为例,验证了该模型的有效性。     

强震作用下超高层建筑结构MSCSS的响应特性研究

笔者根据超高层巨型建筑结构体系的构造特点,论述了将结构振动控制原理融入巨型结构本身构造之中的构造新结构体系的方法,并采用这一方法提出了巨子型有控结构体系MSCSS(Mega-sub controlled structural system),分析了MSCSS的构造原则及控制理论背景,研究了MSCSS在罕遇地震及超罕遇地震(加速度峰值达到1000g)时的结构响应控制特性、塑性铰发生规律及结构灾变情况。通过与巨型框架结构的灾变情况相比,表明了MSCSS抵御地震作用的高可靠性及良好的经济性,也表明了将结构振动控制原理融入结构自身的构造之中、通过结构自身的功能单元实现结构响应控制的方法是合适的,是研究超高层建筑结构新体系的有效途径之一。     

区域生态可持续评价

生态可持续是区域可持续发展的基础和重要组成部分。区域生态系统由自然生态和人工生态系统构成。借鉴自然生态的V-O-R模型，建立了以基况、自然活力、自然结构、生态恢复能力和生态服务能力（CVORS）为准则的区域生态可持续评价指标体系。运用主成分分析法客观确定指标权重，对黄河三角洲区域的生态可持续进行了实证研究。     

信息技术在土木工程中的应用实例

土木工程全生命周期中,会产生海量的、多样化的工程信息,管理者需要利用现代信息技术,通过对工程信息的有效利用和管理,实现对工程全生命期的有效管理。从土木工程建设期和运营期对信息管理的需求出发,基于施工技术及生命线工程的防灾理论,应用GIS平台软件,分别针对一般工业民用建筑工程、桥梁工程、大型水利工程的建设期和基础设施管网工程运营期的不同特点,开发了工程管理辅助决策系统,并应用于实践。在桥梁工程施工过程中,鉴于施工条件的非宜控性,引入了GPS进行航道内船位监控,实现施工环境的安全控制。系统的开发设计过程及运行表现,实现了几种信息技术的有效融合,证明了现代信息技术在土木工程传统行业中的重要作用,提高了土木工程建设的效率和运营的安全性。     

建筑围护结构节能与防火体系构建

从围护结构节能与防火一体化思路出发,提倡钢筋混凝土结构保温一体化建筑体系和砌体结构保温一体化建筑体系;尤其主张在我国建筑工业化全面升级的基础上大力开发与推广保温型混凝土预制装配化技术,统一建筑模数,实现标准化与多样化;针对预制装配化保温型混凝土在梁、构造柱等容易出现的冷、热桥问题的部位,创新式提出以相变储能材料与建筑结构相融合来提高建这些部位的热工性能,减少温度梯度;从系统上做到保温与建筑同寿命、免维护、工序少,工期短、耐火等,从而真正实现低碳,构建建筑围护结构节能防火一体化建筑体系。     

RC减震结构中震设计简化分析研究∗

为探究中震设计与现行小震设计在性能指标上的差异,首先分析了整体中震设计与小震设计在概念上的区别,对比了这两种理念下结构构件的内力放大情况,进而从宏观上把握不同设计方法对结构整体和构件层面的影响;其次基于加速度设计反应谱和位移设计反应谱推导了中震作用下单自由度简化体系总等效阻尼的表达式,理论分析了中震等效阻尼与结构层间位移、设防烈度、结构周期及“周期比”的关系,并进行了简单的证明;给出不同设防烈度下该简化体系的中震总等效阻尼比和刚度的速查表格,便于快速评估多层规则结构的中震阻尼和刚度需求;最后结合黏滞阻尼器(1-FVD)、摩擦阻尼器(2-FD)和软钢阻尼器(3-MYD)三个算例对本文提出的中震阻尼和刚度需求评估方法予以展示总结。结果表明,现行小震设计或可满足中震设计的性能要求,其中一、二级一般框架结构的柱构件基本满足中震不屈,一级底层柱满足中震弹性,一级剪力墙构件加强区剪力满足中震不屈;值得注意的是,对低设防烈度、长周期结构,中震附加阻尼比会出现负值和局部震荡现象;通过同时调整附加阻尼和结构刚度进行中震设计的策略相对合理可行;项目前期评估时可通过插值速查表格的方法初步确定附加阻尼比,进而指导减震方案。中震设计的理论分析和工程应用尚显不足,“强柱弱梁”“强剪弱弯”等基本设计原则的满足性问题有待进一步研究。