基于相似理论的岩石地基材料制作及模型基础抗拔试验∗

为探究岩石地基中挖孔基础的承载力特征和地基破坏模式,以重晶石粉、铁粉和石英砂为骨料,水和石膏为胶结剂,黏土为增塑剂配置岩石相似材料,应用正交设计方法,以胶结物/骨料质量比（因素 A）、胶结物含水率（因素 B）、骨料细颗粒（铁粉+重晶石粉）占比（因素 C）、细颗粒骨料铁粉占比（因素 D）为 4 个因素,共 16 组材料配比方案,开展相关试验测定了各组材料的密度、黏聚力、内摩擦角、抗压强度、弹性模量等参数指标,并研究了相似材料物理力学参数与影响因素之间的变化规律;而后选取 3 种代表性相似材料开展了岩石挖孔基础抗拔承载特性的室内模型试验。结果表明：（1）对于相似材料密度,因素 C 影响最大;对于试样黏聚力和抗压强度,因素 B 影响最大;对于内摩擦角,因素 C 影响最大;对于弹性模量,因素 A 和因素 B 影响最大;（2）地基岩体破坏面呈现为沿着一定角度的开口向地面延伸的线性破坏面,且该破坏角随材料内摩擦角增大而减小,在规范中假定的 45°附近变化;（3）依据抗拔承载力计算得到的相似材料等代极限剪切强度随单轴抗压强度增大而增大,约为单轴抗压强的 0.027。     

大型钢筋混凝土结构相似性准则及试验方案研究

目前对于大型钢筋混凝土结构的动力分析研究中,结构动力模型试验与破坏试验仍然是了解结构非线形动力响应与地震破坏形态的一种重要手段。原型结构与模型结构之间各种力学和物理量的相似关系至关重要。本文结合三峡升船机抗震试验,首先介绍了原型基本概况,基于原型对模型进行了设计,给出相似性关系。根据需要研究的内容,给出了可实施的具体方案,包括准备阶段、弹性小震阶段、设计地震阶段和超设计地震阶段,并对加载的地震时程进行了设计。期望研究成果对今后开展大型钢筋混凝土结构的破坏试验工作有一定的指导和借鉴作用。     

改进的云模型在化工园区脆弱性评估中的应用

为了评估化工园区的脆弱性,精准防范园区事故风险,提出了基于COWA-G1和云重心理论的化工园区脆弱性评价模型。首先,运用鱼骨图对影响化工园区脆弱性的因素进行分析,在此基础上构建化工园区脆弱性评价指标体系;其次,为降低传统赋权方法的主观性,通过连续的有序加权平均(Continuous Ordered Weighted Averaging, COWA)算子和G1法组合确定指标主客观权重;然后,引入云重心理论计算加权相似度,从数据角度科学判别化工园区脆弱性评价等级;最后,以某化工园区为例,验证了该方法的可靠性和有效性。结果表明,化工园区脆弱性等级处于“一般脆弱”水平,表明化工园区韧性良好。该评价模型可利用编程完成模型仿真,简单实用,提高了综合评价的效率和可操作性。研究内容可以为化工园区的日常安全管理及应急处置提供理论支持和决策依据。     

样本优化核主元分析及其在水质监测中的应用

核主元分析(KPCA)方法通过核变换将输入空间映射到高维特征空间,在特征空间进行主元分析。由于KPCA不适合大样本数据建模与分析,因此建模数据的选取非常重要,合理的数据样本可以简化运算,提高核主元分析的诊断准确度。文章提出一种优化数据样本的KPCA方法,利用相似度函数的方法实现样本优化,再建立核主元分析模型,提取数据特征信息,并将该方法应用到水环境监测的传感器故障诊断中,通过试验分析,验证了该方法的有效性。     

数字散斑技术在煤矿相似模拟实验中的应用*

为将具有高精度、非接触性和全场观测等优点的数字散斑技术应用到煤矿相似模拟实验中,完成裂隙发育、应力变形和上覆岩层位移分析,介绍数字散斑的基本原理、相关系数和搜索方式等关键性环节,并利用MATLAB建立实用性强的数字散斑软件系统、硬件测量系统和像素位移转化系统,并进行图像二值化处理。结果表明:在利用数字散斑分析方法对煤层开挖过程中的覆岩下沉量进行定量分析时,不仅方便快捷,而且误差较小,证明数字散斑在相似模拟实验中具有较高的可靠度。这将在一定程度上促进数字散斑技术在煤矿领域的实际应用。     

系统安全相似分析法及其应用

系统安全相似分析法是发掘共性事故致因,运用逻辑学和数学方法解决安全问题的方法。通过评价比较分析法、比较安全法、模糊相似分析法与系统相似分析法的优缺点,采用多隶属模糊集对系统相似分析法进行改进,克服其无法度量模糊因素相似性的缺陷,得到适用于模糊系统的系统安全相似分析法。基于此,建立系统安全相似度计算数学模型,并构建系统安全相似分析范式。将改进的分析方法应用于4起典型煤矿瓦斯爆炸事故,分析得出,越界开采、井下密闭作业、应急救援不力、密不上报、拒不撤出作业人员等是造成瓦斯爆炸事故严重程度升级的主要因素;物质流、能量流、信息流相似度接近于1,然而其对造成事故的潜在影响受到忽视,是煤矿避免瓦斯爆炸事故的极佳着手点。结果表明,这一改进有效实现了事故致因因素的相似性度量,为系统安全分析与事故预防提供了新思路与新方法。     

不完备信息下基于案例推理的城市火灾应急决策方法研究

城市火灾发生突然,现场情况复杂,信息难以获取,为解决城市火灾中由于部分现场信息不完备造成的火灾扑救决策困难问题,利用案例推理方法,通过研究目标情景与源情景的结构相似度和全局相似度,找到与目标情景相似的情景,并根据以往相似情景的演化过程和解决措施,找到解决当前问题的思路和方法。研究结果表明:该方法可以较快地从案例情景库中找到相似的情景及相关解决措施,从而给目标情景决策提供参考和借鉴。     

“Ox增减量”O3人工订正预报方法与应用

为满足环境管理部门"O₃污染过程不漏、AQI类别准确和AQI范围预报准确"的要求,基于大气箱式模型和相似案例分析,引入O_x指标原创性提出"O_x增减量"O₃人工订正预报方法。介绍了该方法的预报思路、预报要点和步骤、历史相似案例库构建与基于大气条件预报的判别分析、方法普适性和局限性等,以期为提高区域、城市O₃业务预报准确率提供技术参考。以东部沿海城市青岛市为研究案例,结果显示,2020年6—9月24 h人工订正AQI类别预报、AQI范围预报准确率分别为91%和68%,比同期业务化运行的WRF-Chem数值模式预报准确率分别提高19%和25%,应用该预报方法可有效提高O₃污染过程预报准确率。