台风的形成及功过

台风、飓风形成于热带海面上,与气候转暖关系重大。在夏季,南半球的东南信风越过赤道,转成西南季风进入北半球。西南季风与原来的北半球的东北信风相遇,挤迫空气上升,增加了对流,常常造成波动和漩涡,后者再与原先就有的对流作用结合和放大,使已经成为低气压的空气漩涡继续加深。这样,低气压漩涡四周的空气加快向漩涡中心流入,流入越快,风速就越大。当这些风抵达地面的速度达到或超过17.2米/秒时,就称为台风、飓风。     

重大危险源大规模人群疏散决策模型研究

为在重大危险源应急救灾中给决策人员提供最优的人群疏散方案,提高抢险救灾能力,将疏散过程分为两个阶段——先将灾民疏散至临时疏散救援点,再根据灾民受伤的严重程度有选择地将其疏散至定点医院进行救治。综合考虑灾害对人群疏散造成的影响,将道路危险系数等参数加入目标函数中,将灾区按灾害程度赋予不同的优先疏散系数并将之反映在时间满意度上,以总疏散时间最小为目标函数,建立疏散模型,并应用遗传算法进行求解。最后,通过MATLAB进行仿真计算。研究结果表明:模型和算法给出的疏散策略是有效的。     

中国大地震(连载) 第七章 颤栗的冰山

溅着血泪的生存与毁灭的悲壮史诗石破天惊的大自然与人类命运的交响曲!(接上期)9.天籁之约:与吐尼亚孜真情对白像砖一样厚的《汉英维地球物理学词典》、《汉英维哈地震学词典》两部书,就是新疆地震局副局长吐尼亚孜·沙吾提。捧着这样厚的书,不能不对这位维吾尔族同胞钦然起敬。先听其声,他一口标准的普通话可与中央电视台新闻联播播音员张宏民媲美;再看其人,他英俊潇洒,有着纯正的维族血脉。时年50岁的吐尼亚孜在同龄人看来,尤其是在绽放得花儿一样红的姑娘眼里至少减免他10岁,正是所向披靡、战无不胜的好时候。     

单桩负摩阻力计算方法比较分析

桩基工程中桩侧负摩阻力所产生的作用于桩体上的下拽力,可能引起桩体破坏、桩基不均匀沉降等诸多工程灾害。为此,工程师们建立了许多单桩负摩阻力计算公式,但是由于这些公式各自的适用性和局限性,计算结果差别较大。首先介绍了目前国内外用于计算单桩负摩阻力及确定中性点位置的几种常用方法:极限分析法、荷载传递法、弹性或弹塑性理论法、剪切位移法和数值分析法;再结合具体工程实例,对以上几种方法进行比较,指出各自的适用条件、优缺点等,为工程设计提供参考。     

谱元法数值模拟地震波传播

谱元法基于弹性力学方程弱形式基础之上,在有限单元上进行谱展开,从而使该方法具备了有限元适应任意复杂介质模型的韧性和伪谱法的精度,该方法又被称为高阶有限元方法或伪谱法的域分解,同时为地震波传播的数值模拟提供一种方法。本文阐述了基于Legendre多项式的谱元法的理论和推导过程,相对于Chebychev谱元法,Legendre谱元法可以形成对角的全局质量矩阵,这样可以形成显式的时间差分算法,提高运算效率。最后,进行了复杂介质的各向同性地震波数值模拟,结果表明这是数值模拟地震波传播的有效方法。     

基于模糊综合评判的汶川8.0级地震重灾区滑坡泥石流气候风险评估

用1971-2000年的30年逐日降水量资料,按旬统计汶川地震重灾县5-12月各旬的雨日、中雨日、大雨日、暴雨日的平均日数和气候概率,根据地震重灾区实际地质环境条件,降低强降雨强度条件,基于模糊综合评判法,按照最大隶属度原则对汶川特大地震重灾区的39个县进行地质灾害时空气候风险评估。结果表明:重灾区的地质灾害气候风险指数值存在两个高值期间,一个是5月中旬至7月上旬,另一个是8月下旬至9月下旬。而10月下旬至次年4月,重灾区降雨明显减少,绝大部分地区没有地质灾害气候风险;从地域分布来看,高风险区域主要集中在重灾区的西部和中部,风险等级为3～4级(风险较大或很大),东部地区风险等级为1～2级(中等风险或风险较小),但7月下旬高等级风险区位置集中在重灾区的南部和东部。     

城市地下水流场人工调控与减灾方案

以郑州市为例,针对城市区域长期过量开采地下水导致的一系列严重的环境地质灾害,诸如地下水水位持续下降形成区域地下水降落漏斗并不断扩张、含水层疏干、供水井吊泵、泉水断流、地下建筑工程浸没、地面沉降和塌陷等,探讨了城市地下水流场人工调控的减灾方案。建立了地下水系统的准三维动态数值仿真模型,以非均质各向同性渗流模型仿真地下水流,用不规则三角网格有限差分法求解了三维数值仿真模型。先解逆问题反求参数,再解正问题计算地下水各项资源量,数值仿真预报地下水渗流场至１９９８年。在此基础上,通过地下水渗流场的宏观调控与优化管理,使研究区内不合理开采地下水资源所引发的环境灾害减小到最低程度,为郑州市的环境减灾工作提供了科学依据。     

城市自然灾害综合风险评估问题研究

考虑到城市自然灾害综合风险评估过程的繁琐,提出一种基于事例推理(case-based reason ing,CBR)思想的风险评估方法。从风险所具有和所代表的不确定性入手,将城市灾害综合风险看作是基于危险性和易损性的不确定系统,先基于集对理论做先前事例的风险评估,得出风险值后,形成案例库,再利用可变模糊聚类方法做关于综合风险评估结果的CBR前期处理,形成有利于快速检索的事例样本结构,并在CBR循环过程中通过融入或修正新案例形成新的事例样本,如此往复,不断补充、扩容事例数量和多样性,达到简化风险评估过程和准确化风险评估结果的目的。通过某地区风险评估实例,证明了该方法的有效性。     

南洞庭湖区退田还湖移民工程的实施效益

以南洞庭湖区为研究区域,选取益阳市5县(市、区)的14个堤垸为研究单元,基于压力-状态-响应模型框架建立指标体系,对退田还湖移民工程实施效益进行了综合评价,并就其空间分布作了深层次的探讨。结果表明,各堤垸工程实施效益的总体情况较好,但不同堤垸存在着一定的差异。其中,小洲垸整体实施效益最优(0.7904);再西洲垸整体实施效益较差;其次,从所选堤垸的效益空间分布来看,资阳区最佳,其次是赫山区、沅江市、桃江县和南县,大致呈现出这样的趋势:即距离益阳市中心城区越远,或长株潭城市群辐射范围越远,其工程实施效益越差。     

考虑斜拉索刚度、垂度、阻尼的非线性运动方程研究

随着斜拉桥跨径的快速增长,斜拉索的长度也大大增加,斜拉索是斜拉桥的主要受力构件,其在外荷载作用下经常引发大幅振动,这样就降低了斜拉索的寿命或造成拉索的破坏,因此研究斜拉索的非线性运动方程对解决振动问题具有实际工程的意义。本文在考虑斜拉索非线性静平衡曲线、抗弯刚度、粘滞阻尼影响的斜拉索平面内非线性振动的基础上,建立了斜拉索非线性运动方程。采用Galerkin法解耦了斜拉索非线性运动方程,并运用Runge-Kutta法对其自由振动和周期强迫振动两种情形进行了求解,最后,通过对该索的理论计算数据与原型仿真数据的对比分析,可知上述非线性方程比传统的线性方程更精确。本文的研究为今后斜拉索的非线性分析及其振动控制奠定了一定的理论基础。     

结构滞回阻尼比计算方法的改进研究∗

目前计算结构滞回阻尼比常用的方法是能量比法,该方法在给定滞回模型的基础上采用滞回耗能与结构总弹性应变能的比值求得结构滞回阻尼比,但该方法是建立在简谐激励下结构稳态响应的基础之上,对于真实地震下结构滞回阻尼比计算并不完全适用。考虑到这一不足,本文提出一种新的迭代计算结构滞回阻尼比的方法,在Carlos提出的结构滞回阻尼比计算方法的基础上,考虑地震激励频率对阻尼比的影响,通过改进Carlos迭代计算方法,得到了考虑地震激励频率影响的滞回阻尼比计算公式,通过该公式分析得出了不同延性系数和周期比对滞回阻尼比的影响规律,结果表明不同延性系数的结构滞回阻尼比会随着周期比的增大先增大再减小。本研究可为结构进入非线性状态后减震结构总体阻尼比的计算提供理论依据。     

便携式户外消谐器带电短接装置的研制

变电站系统容性电流现有测试方法为电压互感器开口三角绕组异频信号注入法, 使用该方法测量户外中性点非有效接地系统母线容性电流时,首先需要将母线电压互感器转为检修状态,再采用人工短接的方式将其高压侧中性点所接消谐器退出运行。当系统主接线为单母分段或双母线时,该方法测试所需停电步骤大幅增加,导致测试效率严重降低。 针对上述问题,研制了一款便携式户外消谐器带电短接装置,实现在设备不停电状态下测试母线容性电流。该装置的使用,从根本上避免了户外母线容性电流测试过程中频繁的倒闸操作,使测试步骤大幅度降低,极大地提高了现场测试效率,该装置具有广泛的推广价值。     

构建安全暑期生活的途径与思考

每年暑期将至,学校相关部门都会向教师、家长以及学生本人不厌其烦地讲述暑期生活的安全准则,希望通过一次又一次警示性的条文和规章来加强学生对于暑期安全活动的重要性的认知,并且期望通过家长的监督作用来防止意外事件的发生。但是,为什么每次假期还是会有这样或那样的学生意外事件发生？是监管不力,还是警示不够？其实除了这两个原因,家长单纯靠监督、学校单纯靠警示的方法未免过于简单,尤其是对于自主l生较差的中小学生,如何通过教师以及家长的正确引导,帮助学生通过丰富多彩的健康、安全的暑期活动来构建一个安全的有助于学生多方面发展的生活环境是非常有必要的。以下途径可以帮助我们为学生构建安全暑期生活提供思路。     

循环加载试验中岩石单轴抗压强度的影响及洄溯测算法北大核心CSCD

由于岩石疲劳分析中岩样间的个体差异较大,常导致上限应力比计算不准,S与lnN之间的定量关系难以确立,因此准确地估算出岩样强度对于疲劳分析至关重要。首先,基于岩石大样本单轴压缩试验数据及S—N方程,研究了误差传播规律,分析了岩样的个体差异对于疲劳寿命的影响。可知,误差从单轴抗压强度传播至上限应力比,再从上限应力比传播至疲劳寿命,其数值急剧膨胀,单轴抗压强度很小的标准差就会产生疲劳寿命的极度离散,所以疲劳分析中必须使用岩样的强度;其次,构造一个修正回归峰值本构模型,提出了以曲线拟合法估算岩样单轴抗压强度的思路。由静态加载试验数据的拟合结果可知,该本构模型的拟合效果好,估算得出的单轴抗压强度非常接近真实值。最后,基于循环加载试验静态加载段的数据,运用曲线拟合法,分析了4个岩样的等精度试验数据。可知,各试样的单轴抗压强度各不相同,单轴抗压强度越大,则上限应力比越小,疲劳寿命也越高,S与lnN之间具有明确的线性规律。因此,用修正回归峰值本构模型估算岩样真实强度,修正上限应力比的方法,克服了常规疲劳分析法的固有缺陷。     

基于模糊失效准则的危岩稳定可靠度计算∗

为预测危岩崩塌灾害的发生,分别选取影响三种不同类型危岩稳定性的主要参数作为随机变量 X₁~X₅,基于模糊失效准则和可靠度理论建立了危岩模糊可靠度计算模型和方法。首先,根据危岩稳定系数的隶属函数表达式,引入新随机变量 X₆,将稳定系数的隶属函数作为新随机变量 X₆的概率分布函数,得到了随机变量 X₆的概率分布形式。然后,针对三种不同类型危岩分别建立了危岩失稳模糊事件的等效功能函数和模糊可靠度计算模型。最后,采用改进的 Monte?Carlo 法计算了危岩失稳模糊事件的失效概率。对万州首立山 6 块单体危岩进行分析,结果表明：当危岩稳定系数从小至大变化,考虑模糊失效准则后危岩的失效概率增加幅度经历由小变大再变小的过程, 即处于欠稳定~基本稳定状态下的危岩模糊性较强,判断其真实稳定性状态较困难,实际工程中针对这类危岩仅采用经典可靠度计算方法得到的结果存在一定风险,需考虑模糊失效对危岩可靠度的影响。     

基于速率累加算法的地磁谐波振幅比异常分析

随着观测数据的积累和地磁谐波振幅比方法的推广,近些年积累了丰富的地磁谐波振幅比异常震例,但地磁谐波振幅比异常的识别困难,而"形变速率累加方法"对异常数据进行积分计算,更加易于异常的判定和异常指标的提取。基于此,使用2013年1月至2017年12月临汾台、湟源台和成都台地磁分钟值数据,计算得到各台地磁谐波振幅比南北向和东西向6个周期共计12条时间序列变化曲线,再运用速率累加方法对地磁谐波振幅比南北向和东西向各周期的计算结果进行二次计算,得到6条各周期的速率累加时序变化曲线。研究结果表明:①临汾台、湟源台和成都台三个台站地磁谐波振幅比速率累加方法计算结果分别在2016年山西运城4.4级地震、2016年青海门源6.4级地震和2017年四川九寨沟7.0级地震前出现异常,其异常表现为:6条速率累加曲线(6个周期)至少有2条出现超过1年以上的持续下降或水平波动变化(持续上升变化为正常);②速率累加方法使得地磁谐波振幅比异常更易识别、异常特征的统计更加准确,且与原有的地磁谐波振幅比异常判别结果基本一致。