基于自然的解决方案在防灾减灾中的应用进展

面对日益频发的自然灾害挑战，传统防灾减灾方案难以应对，城市亟须采用新的方案，提升防灾减灾的效率及效益。基于自然的解决方案(Nature-based Solutions, NbS)是一种由自然启发和支持，主动进行可持续管理、保护和恢复生态系统的方案，已在防灾减灾领域展现出广阔的应用潜力。该文梳理了NbS的概念发展、应用原则、实践措施、常见应用领域及在防灾减灾中的应用流程等，并对NbS在防灾减灾应用特征进行了概括，同时根据灾前准备、灾中应对、灾后恢复三个阶段对NbS在防灾减灾中的应用进展进行了归纳。总结可知：NbS在减灾防灾中的应用是对传统方案的升级，可长期有效地管理自然灾害风险。NbS在灾前工作中的风险管理、风险评估、群体接受度提高、政策制定等措施均可有效提升前期防灾效率；灾中NbS则可进行应灾方案制定、提升基础设施综合效益、提供监测数据为城市防灾规划创建有效思路；灾后NbS通过生态修复、社会恢复、生态系统服务调节、复原力提升等恢复与重建工作，来提升区域适应未来威胁的能力。因此未来需重点关注：(1)如何将NbS纳入政策主流；(2)实时监测、量化效率、效益评估等NbS相关技术提升；(3)N...     

氯盐⁃硫酸盐环境下钢筋混凝土柱抗震性能退化过程的数值模拟∗

针对氯盐-硫酸盐环境中钢筋混凝土构件抗震性能的劣化问题,利用Fick定律、离子浓度与材料损伤的拟合关系,确定了硫酸盐侵蚀下混凝土的损伤本构模型,根据氯盐环境下钢筋锈蚀特征及法拉第定律建立了钢筋截面积损失时变模型,并通过OpenSees软件分析了柱构件在侵蚀环境中抗震性能的退化情况。结果表明:随着服役时间的增加,柱的受压、受弯承载力及刚度逐渐退化,构件的延性、滞回耗能能力先增大后减小;服役初期,增大轴向力能够提高构件受弯承载力,但服役超过一定时间后,该作用不明显;整个服役周期内,轴向力的增大都将造成构件弹塑性变形能力降低,故高轴向力作用下,构件的延性、滞回耗能能力均降低。     

钢结构建筑的消防安全性能化设计——系统方法探析

根据钢结构建筑构件耐火性能的特点，应用建筑防火安全性能化设计系统方法对钢结构建筑发生火灾时热、烟对建筑结构和建筑内人员的影响进行了分析研究，确定了火灾下人员与建筑结构的安全准则。运用FDS4．0对一建筑实例建模，通过模型与建筑实际火灾相似性的计算机数值模拟研究，得出了火灾情况下建筑内的热、烟蔓延情况，同时采用ANSYS8．0分析技术对火灾下钢结构的结构反应进行了研究。以性能化设计系统方法对钢结构建筑发生火灾进行了耐火分析研究，在此基础上给出了定量的分析方法，为钢结构建筑的火灾安全工程设计和应用提供了一种新的技术。     

装配式消能减震混凝土梁柱节点抗震性能研究

对装设扇形铅粘弹性阻尼器的预制装配式混凝土框架梁柱节点进行了数值仿真分析,并与试验结果进行了对比,验证数值仿真分析的正确性;对比分析了普通预制节点与消能减震梁柱节点的抗震性能,并分析了不同设计参数对消能减震节点构件抗震性能的影响。分析结果表明:与普通预制节点相比,扇形铅粘弹性阻尼器在一定程度上提高了节点的初始刚度和承载力,增强了构件的耗能能力;随着轴压比的增加,混凝土材料应力下降明显;随着铅芯直径、橡胶硬度以及扇形半径的增加,构件抗震性能提高,但当阻尼器扇形半径超过某一数值时,构件抗震性能还会出现降级现象。     

板式楼梯连接方式对RC框架结构的抗震性能影响

利用有限元软件SAP2000,分别对是否考虑楼梯间参与建模、梯间框架角柱加强、采用滑动连接和增设梯柱方案等5种模型进行静力弹塑性分析,从结构的性能点、层间位移角、刚度退化、屈服机制等多个角度研究上述因素对框架结构抗震性能的影响方式和规律。结果表明:梯间框柱加强和放式连接均可增大结构的延性,而滑动连接的增幅最大,同时对结构性能点的影响也最显著;对比各结构的刚度退化现象,滑动连接在保持结构抗侧刚度稳定方面效果良好;屈服机制方面,抗式连接中的楼梯间受损严重,同时,增设梯柱方案中梯柱的严重破坏,可能导致楼梯间倒塌,而滑动连接效果较为理想,但需对相关构件进行加强。     

220kV变压器⁃套管体系抗震性能的数值模拟分析∗

为了进行高压变压器-套管体系抗震性能的数值模拟分析，并进行高压变压器-套管体系地震动模拟振动台试验方案的初步设计，针对OSSZ11-240 000/220 型变压器，采用ABAQUS 软件建立了变压器-套管体系的有限元分析模型，模拟了其自振特性和关键部位地震响应。在模拟结果的基础上，分析了变压器油箱顶板刚度对套管抗震性能的影响、套管根部的动力放大系数、以及套管地震响应的特点等。结果表明： ①变压器油箱顶板刚度较低会降低套管的自振频率，放大其地震响应，同时，油箱顶板上多个套管间的动力相互作用会改变其地震响应；②高压套管根部的动力放大系数最高达5.17，远大于规范推荐值；③缩尺模型与原模型模态和动力分析结果的对比验证了缩尺模型的合理性。建立的有限元方法可用于高压变压器—套管体系抗震性能的数值仿真分析、以及制定高压变压器—套管体系地震动模拟振动台试验的初步方案。     

采用预制RC墙片双面加固的砌体墙片试验研究

以校舍建筑及多层办公建筑等采用大开间带洞口的砌体结构为研究对象,研究了基于装配式技术的砌体结构加固方法。为了降低现场的施工量,加快加固工程进度,采用预制钢筋混凝土墙片对原有砌体墙片进行双面外贴加固,并用销键、灌浆、后浇带等连接方式保证砌体墙片与预制钢筋混凝土墙板的协同工作。为了研究加固后砌体结构的抗震性能,进行了纵墙、加固纵墙、带构造柱纵墙和加固带构造柱纵墙模型的对比试验,分析了各试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化和耗能能力等抗震性能指标。结果表明:3种连接方式可有效保证预制钢筋混凝土墙板与砖墙的连接,使其具有良好的共同工作性能,采用预制钢筋混凝土贴墙墙板的加固方案可以显著提高砌体结构的抗震性能,强度提高3~5倍,刚度提高4~5倍。     

抗震数学模型搭建在防灾减灾领域的应用效益预测北大核心CSCD

伴随社会经济的快速发展,我国城市化进程不断加快,建筑领域井喷式发展.多样化的建筑类型在面对强风、地震等自然灾害时,其展现出来抗震性能是人民群众所关心的重要问题.为了更加准确地分析出不同类型建筑在强负荷作用下的抗震性能,将数学模型应用到防灾减灾领域中,不但可以简化建筑抗震分析流程,还可以为建筑抗震设计提供新的思路.     

自复位耗能摇摆框架的抗震性能参数分析

自复位耗能摇摆框架结构是在原RC框架结构基础上用自复位耗能摇摆柱(SCEDRC)对其中的普通柱进行改造而来。利用OpenSees有限元软件建立各结构的有限元模型,并进行动力弹塑性分析。对比了自复位耗能摇摆框架结构与RC框架结构的抗震性能;考察了自复位耗能支撑(SCEDB)安装角度、设计参数及SCEDRC位置等变化对结构抗震性能的影响。结果表明:自复位耗能摇摆框架结构的抗震性能优于RC框架结构,可实现改善结构变形模式、减小损伤和残余变形的目标。各参数变化对结构性能影响显著,SCEDB安装角度为30°～40°时,结构抗震性能最佳;增大SCEDB的第一刚度K1、第二刚度K2、初始预拉力P0和摩擦力F,均有利于提升结构的抗震性能;当SCEDRC布置为结构的中柱时,对提升整体抗震性能最为有利。     

高温下钢及组合钢节点有限元建模及基于构件的分析方法(英文)

欧洲规范EC3 Part 1-1第5章[1]允许工程师使用一些先进的有限元分析软件来分析和设计钢结构,如线弹性、刚塑性以及二阶弹塑性整体分析。这3种极不相同的分析方法,能够用于简支、半连续以及连续节点模型中[2]。节点模型根据刚度的不同,可分为铰接、半刚性和刚性模型;按照强度的不同,可分为铰接、部分强度和全强度模型。尽管大多数的工程问题仅仅要求进行线弹性分析,但仍有一些特殊结构可能要求采用高级分析以降低施工成本,例如底层无支撑钢框架结构。在这种结构中,采用半连续节点(具有半刚度和部分强度特性)进行框架分析,会显著增强结构抵抗名义水平荷载、风荷载、整体缺陷、地震作用时的抗侧刚度和强度,因此在控制的水平荷载下计算的横向侧移可能在EC3允许的范围内。在基于性能的抗火设计中,结构抗火工程师可能想利用钢节点潜在的刚度和强度,尤其是有端板节点的钢结构,这是一种最常见的钢结构施工形式。端板可以是部分深度的,或者是延伸端板,涵盖了名义铰接、半刚性和完全刚性节点模型。本文给出了端板节点高温性能研究的一系列数值分析结果;应用基于构件的方法,建立了这些节点在高温下的力学反应计算公式,以及梁腹板剪应力分量、连接处的拉应力和压应力区域的力学模型。基于构件的方法能够考虑钢节点的热约束效应。对已有钢端板节点试验进行了有限元模拟和基于构件的分析表明,2种方法的分析结果与试验结果的偏差都是可接受的,包括热约束效应。     

防灾工程中的计算机仿真技术

本文提出了防灾工程中计算机仿真的作用、思路及主要技术关键,并通过若干例子,包括混凝土构件破坏,岩石块体崩塌,地震作用下房屋碎片分布,房屋在爆炸作用下倒塌等说明仿真技术的应用。     

提高多震区建筑物抗震能力--保证地震安全的最佳选择

目前,地震预报远未成熟而达到实用化阶段.造成人员生命和财产严重损失的是建筑设施等的倒塌和破坏.为了最大限度地减轻灾害,最佳选择是要提高建筑物的抗震性.这里介绍目前得到迅速发展并在世界各地重要建筑上得到广泛应用而具有防震减灾实效的抗震技术--建筑隔震技术.     

透视我国城市综合灾害防御能力建设及其提升方略

新发展阶段下推动城市高质量安全发展是国家城镇化战略的重要战略方向.城市综合灾害防御能力的提升是新发展理念背景下推动城市构建新发展格局的重要保障.首先分析了综合灾害防御能力的时代需求,尤其是2012年以来我国逐步形成的灾害防治总体需求.其次基于综合灾害防御能力的学术内涵,进一步从灾害风险防范的结构体系和功能体系分析了其在...     

基于有限元法的土坯民房地震响应分析研究

基于有限元法研究了土坯民房的地震响应特征,提出了实施土坯民房震害防治的对策性建议。地震动由结构底部向上传播时,低频部分被墙体吸收,水平加速度逐渐增大,揭示了低破坏性地震动损伤土坯民房屋盖系统、高破坏性地震动损坏土坯民房承重构件,进而导致整体结构损毁的动力机制。砖柱(木柱)承重土坯民房的地震响应大于墙体承重土坯民房,后者最大剪应力集中在中间开间的横墙和纵墙的连接处,最大主应力集中在中间开间的横墙上;前者最大剪应力集中在横墙和柱的连接处,最大主应力集中在中间开间的柱体上部。由于2种结构类型土坯民房的薄弱环节有所不同,地震时的致灾原因亦存在差异。     

国家地震紧急救援训练基地可控地震废墟设计(Ⅰ)--结构地震破坏模式

我国是一个地震多发的国家，地震灾害给我国造成了巨大的经济损失和严重的生命伤亡。专业化的震后紧急搜索救援能够最大限度地减少人民生命财产的损失，是防震减灾体系不可或缺的组成部分。通过大量的地震灾害实例，并借鉴地震灾害评估方法和建筑物抗震设计，对危害人类生命财产的建筑物震害的特征按照结构类型进行了详细说明，通过对这些地震中常见震害的了解和认识，为国家地震紧急救援训练基地的规划设计和相应搜索救援训练科目的设置提供依据。     

基于GIS的城镇建筑物易损性分析与应用研究

利用城镇地籍数据信息,基于GIS软件进行建筑物易损性和居民安全风险分析与应用研究。通过对某县城中最具代表性的一个街坊建筑物的易损性分析和居民安全风险分析实例应用研究,重点讨论并实现了利用现有数字化地籍图、城镇地籍数据库及土地调查记录等信息;并结合建筑物震害损失评估模型和人员伤亡预测方法,完成不同结构类型的建筑物在不同地震烈度条件下的破坏造成的经济损失评估和人员伤亡程度的预测,对城市防灾减灾进行辅助决策支持与评估。     

砖木结构类保护性建筑的灾害分析与防治对策

系统阐述了砖木结构类保护性建筑的灾害机理,分析了邻近工程施工对这类保护性建筑的影响,讨论了砖木结构类保护性建筑的结构抗震性能和建筑防火问题.同时,针对砖木结构类保护性建筑的灾害机理,提出了这类保护性建筑的维护与防治对策.     

深软土场地上高层住宅的地震安全性问题

现代城市建设中高层住宅建在深软土场地上是难以完全避免的。因深软土场地上的高层住宅易遭震害,地震安全性问题应予充分重视。建议将高层住宅建设工程列入需作“工程场地地震安全性评价”之列,高层住宅的防震减灾宜从城市建设规划着手,针对高层住宅易遭震害的动力学特性等采取相应对策。     

探索发展与减灾协调之路——从2006年达沃斯国际减灾会议看中国发展与减灾协调对策

介绍了于2006年8月28日至9月1日在瑞士达沃斯举行的国际减灾会议的主要内容。在阅读本次会议有关论文扩展摘要集内容。以及会议上散发的大量文件、研究报告的基础上,综述了当前国际减灾研究与实践工作中,学术界、政界与企业界等在探索协调发展与减灾进程中的主要进展和发展趋向。国际减灾界当前关注的主要领域为：建立灾害与风险科学,善待与重建生态系统,关注全球环境变化与灾害的密切关系,重视利用金融、保险和再保险手段转移风险,关注女性在灾害风险管理中的作用,关注恐怖主义对社会风险的强化作用,发展灾害风险管理的信息支撑平台,重视建设高风险地区综合减灾范式。在此基础上,针对中国可持续发展战略实施过程中存在的主要问题,提出中国协调发展与减灾对策为：建立国家协调发展与减轻灾害风险的管理体制与运行机制,加强控制综合灾害风险水平的生态系统等减灾基础设施建设,发挥女性在农村地区综合灾害风险管理中的作用,建立区域综合灾害风险管理与减灾范式和加强区域综合灾害风险防范关键技术的开发,促进灾害与风险学科体系的形成。     

加强综合灾害风险研究,提高迎对灾害风险能力——从第6届国际综合灾害风险管理论坛看我国的综合减灾

综述了第6届国际IIASA-DPRI综合灾害风险管理论坛的主要内容，并就中国综合灾害风险管理对策提出了具体的建议。本届论坛的主题是：风险与商业和产经界面临的挑战。论坛除主题报告外，共设置了16个分会场，就综合灾害风险信息共享平台（DRH）的建设、产经界如何迎对灾害风险、地震与洪水灾害风险的综合管理、灾害风险教育与减灾意识的养成、综合灾害风险管理的理论与方法论探讨，以及土耳其国家综合灾害风险管理的经验与教训等进行了深人的研讨。针对上述进展，从我国减灾工作现状，提出从三个方面加强我国综合减灾与灾害风险管理工作，即：各级政府在加强应急管理工作的同时，要高度重视从综合的角度完善减灾战略、规划和能力建设；全面改进产经界迎对灾害风险的能力，特别是非国有中小企业防御灾害风险的能力，以及大型国有企业灾害自保或参保机制的完善；加强综合灾害风险管理研究。