覆水场地地震反应分析

随着各种海洋结构物的兴建,覆水场地的地震反应逐渐成为研究热点。基于任意拉格朗日-欧拉描述,推导时变区域上的流体运动方程,给出流场、结构的接触条件和流场网格运动控制方法。对于平坦覆水场地,水平向地震动作用下,根据Couette流理论证明该类场地流体作用可以忽略;竖向地震动激励下,横向均匀场地可以通过动水压力公式准确考虑流体作用,横向非均匀场地则需要通过流固耦合方法考虑流体作用,以海底隧道为例加以说明。对于起伏场地,天然起伏场地在地震动激励下的动力反应具有明显的流固耦合特征,以三角形起伏场地为算例;结构物的兴建造成的人工起伏场地同样需要考虑流固耦合效应,以某沉管隧道在水平向地震动激励下的动力反应为算例,并根据结果初步提出该类结构物流固耦合分析的简化计算方法。     

不同场地条件下水下隧道周围土体位移变化的数值分析

以拟建的哈尔滨松花江隧道为背景,考虑土体—衬砌的材料非线性特性和相互作用,按平面应变假定,建立在不同场地条件下的若干接近实际的有限元计算模型,应用有限元计算软件ANSYS进行数值分析,得出不同场地条件下隧道周围土体位移的分布规律,遴选出了影响水下隧道周围土体变形的部分关键因素,为合理确定隧道覆土层安全厚度提供了一定的理论依据。     

SSI效应对粘弹性阻尼结构减震效果的影响分析

本文以一单跨7层框架结构为研究对象,对不同场地和地震波输入条件下的粘弹性阻尼结构进行了二维有限元时程分析,探讨了SSI(土-结构动力相互作用)效应对粘弹性阻尼结构减震效果的影响。分析结果表明:①在硬土和稍硬土地基条件下,SSI效应明显降低了结构的楼层位移峰值,若在抗震设计中对客观存在的SSI效应加以考虑,设置较少数量的阻尼器(与刚性地基假定条件下确定的阻尼器数量相比)就能使结构的实际地震位移反应满足基于刚性地基假定的地震位移控制目标;②粘弹性阻尼结构的减震效果与场地条件、输入地震动特性密切相关;③与刚性地基相比,SSI效应使粘弹性阻尼结构的减震效果明显降低,且地基越软,降低幅度越大。因此,在实际的工程设计中,应当充分考虑SSI效应,对粘弹性阻尼结构的减震控制效果进行合理的评价,并针对不同的场地条件选用合适的阻尼器类型和性能参数,才有可能达到预期的减震控制效果。     

松香基三烯丙酯交联聚合树脂的合成及其对水中Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）的吸附性能与机制

以自制的松香基三烯丙酯（triallyl maleopimarate， TAMP）为交联剂，通过悬浮聚合法合成了一种松香基三烯丙酯交联聚合树脂（triallyl maleopimarate-acrylic copolymer， TAMPA），采用红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附脱附曲线和热重（TG）分析等方法对其物理化学结构及热稳定性等进行表征，采用批量吸附实验探讨了TAMPA投加量、溶液pH、温度、接触时间和离子强度等因素对TAMP树脂对Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）重金属离子吸附性能的影响.结果表明，当pH值为2.0~5.0，TAMPA树脂对Pb（II）、Cu（II）和Cd（II）吸附量呈先增大后平缓的趋势，pH=5.0为最大值.随着离子溶液的增加对TAMP树脂去除重金属离子有抑制作用；吸附动力学符合准二级模型；Freundlich等温吸附模型可以较好地描述TAMPA对3种重金属的吸附；吸附热力学结果表明其能自发对相关金属离子进行吸附.以EDTA为洗脱剂，重复再生3次后TAMPA仍有可观的吸附性能.结合XPS和量子化学计算模拟结果，提出了TAMPA对Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）的吸附作用机制，主要为重金属离子与材料基体中的C?O氧配位螯合作用.     

Mitigation translocation as a management tool

Mitigation translocation is a subgroup of conservation translocation, categorized by a crisis-responsive time frame and the immediate goal of relocating individuals threatened with death. However, the relative successes of conservation translocations with longer time frames and broader metapopulation- and ecosystem-level considerations have been used to justify the continued implementation of mitigation translocations without adequate post hoc monitoring to confirm their effectiveness as a conservation tool. Mitigation translocations now outnumber other conservation translocations, and understanding the effectiveness of mitigation translocations is critical given limited global conservation funding especially if the mitigation translocations undermine biodiversity conservation by failing to save individuals. We assessed the effectiveness of mitigation translocations by conducting a quantitative review of the global literature. A total of 59 mitigation translocations were reviewed for their adherence to the adaptive scientific approach expected of other conservation translocations and for the testing of management options to continue improving techniques for the future. We found that mitigation translocations have not achieved their potential as an effective applied science. Most translocations focused predominantly on population establishment- and persistence-level questions, as is often seen in translocations more broadly, and less on metapopulation and ecosystem outcomes. Questions regarding the long-term impacts to the recipient ecosystem (12% of articles) and the carrying capacity of translocation sites (24% of articles) were addressed least often, despite these factors being more likely to influence ultimate success. Less than half (47%) of studies included comparison of different management techniques to facilitate practitioners selecting the most effective management actions for the future. To align mitigation translocations with the relative success of other conservation translocations, it is critical that future mitigation translocations conform to an established experimental approach to improve their effectiveness. Effective mitigation translocations will require significantly greater investment of time, expertise, and resources in the future.     

挡土墙地震被动土压力的拟动力分析

对地震土压力的研究是地震区挡土墙安全设计的一项重要课题.地震条件下,目前的研究主要是给出了土压力的近似拟静力解析解.本文采用可考虑动力荷载下的周期和纵波及横波效应的拟动力方法,对挡土墙后的地震被动土压力进行分析.在挡土墙后平面滑裂面假设的基础上,考虑了水平和垂直向地震加速度、纵波速度、横波速度、挡土墙摩擦角、填土内摩擦...     

气候变化与土壤侵蚀相互作用研究进展

气候变化和土壤侵蚀是当前全球变化研究重点关注的两个自然过程,二者之间的相互作用是地表过程的重要研究内容之一。本文从土壤侵蚀对气候变化的响应、碳循环过程对土壤侵蚀的反馈两个方面综述了气候变化与土壤侵蚀相互作用研究进展。分析认为：理想的地质载体是深刻理解地质历史时期土壤侵蚀对气候变化响应特征的关键;土壤侵蚀预测模型的适用条件和范围以及降雨侵蚀力估算方法缺乏标准化是造成土壤侵蚀量估算结果存在差异的主要因素;侵蚀作用下土壤有机碳矿化的生物学过程与机制是科学评估土壤侵蚀是碳源或碳汇的关键环节。建议未来在以下三个方向开展工作：（1）以湖泊沉积物为地质载体研究历史时期气候变化与土壤侵蚀有着巨大发展和应用潜力,建议利用AMS 14C、137Cs和210Pb等多种定年手段,使用环境指示意义明确的代用指标,建立近千年高分辨率流域气候与侵蚀序列,研究十年至百年尺度气候变化与土壤侵蚀之间的关系;（2）流域版水蚀预报模型（WEPP）可能更适合小流域预测研究,在其实践应用过程中除规范标准小区的坡度和坡长之外,还应通过长期观测和试验确定不同气候区侵蚀性降雨阙值以计算降雨侵蚀力;（3）可以尝试采用定量稳定同位素探针技...     

考虑流固耦合作用的深水桥墩地震响应分析

地震作用下,深水桥墩与周围水体的耦合振动是一个非常复杂的动力相互作用问题。本文基于非线性Mori-son方程,采用Airy波浪理论,建立了深水桥墩考虑流固耦合作用的有限元模型,应用Newmark-β法提出了求解该耦合非线性方程的算法,并用ANSYS软件和Matlab软件自编了求解程序。以某跨海大桥深水桥墩为算例,对其进行在地震作用下的非线性动力分析,并与已有计算方法进行对比。结果表明:按本文方法计算的墩顶最大位移、墩底最大剪力及墩底最大弯矩均较大,差异最大达到12.5%。因此在极端海况条件下,对深水桥墩进行地震作用下的动力分析时,建议采用本文考虑流固耦合的方法。