有毒气体扩散模型在事故救援中的应用

针对近年来日益增多的危险化学品泄漏事故,对国内外常见的有毒气体扩散模型进行了简要论述,在分析其各自特点的基础上,从事故救援需求的角度,提出了一种基于高斯模型的有毒气体泄漏扩散算法;基于GIS实现了有毒气体扩散的动态仿真,可较好地预测扩散造成的危害范围.实例分析了一定气象条件、地形特征和时间序列下,危险化学品泄漏后有毒气体浓度的分布情况,为辅助救援人员合理划定警戒区域、及时采取有效措施组织抢险救援行动,提供了一种行之有效的方法.     

基于GIS的爆炸灾害数值模拟与应急损失评估

采用冲击波伤害-破坏准则,确定爆炸引起的人员伤害区域和建筑物破坏区域模型。结合GIS软件平台,编制爆炸灾害数值模拟程序,可以在GIS中以图形的形式给出设定条件下人员伤害区域及建筑物破坏区域的范围。并根据区域内的人员分布和建筑物造价、财产,给出定量的人员伤亡和经济损失应急评估,从而有效指导防灾减灾工作的进行。     

考虑空间效应的毒气扩散当量危害研究

为揭示空间尺寸对扩散毒气当量危害的影响规律,参考毒气危害程度评价标准,提取有限空间毒气危害程度评价因素,运用均一质量浓度模型与仿真方法,以毒物负荷准则为基础,融合空间毒气动态变化浓度与暴露时间等因素,构建毒气扩散当量危害模型。模拟不同尺寸空间的毒气扩散浓度与人群疏散时间,生成不同有限空间中毒气扩散浓度动态变化曲线,仿真计算人群暴露时间,揭示空间效应对扩散毒气当量危害的影响机制,量化分析有限空间中扩散毒气的危害程度。模拟结果表明:随着空间尺寸的增加,毒气扩散当量危害值呈现先增后减的趋势,并在空间大小达到某一值时,毒气当量危害值达到峰值,在峰值点的左右邻域内,空间尺寸越大,毒气扩散当量危害值的增长与衰变速率就越低。     

人工燃气爆炸与中毒事故危害定量比较分析

分析了人工燃气在管道输送时泄漏的爆炸与中毒的危险特性,利用概率函数形式估算了爆炸和中毒事故不同影响程度的伤害区域即致死区、重伤区、轻伤区的临界值.其中爆炸伤害区域以肺出血、耳鼓膜破裂为临界超压值依据;中毒伤害区域则以一氧化碳毒性为依据.最后根据各级临界超压值选用蒸气云爆炸模型,根据各级临界浓度值选用高斯模型及其发展出的特殊气象条件下的大气扩散模式进行事故后果分析,并对人工燃气的这两种事故的结果加以定性、定量比较.     

D-P准则的性能评估及其在强度折减分析中的适用性研究

将D-P准则对M-C准则的近似视为连续函数逼近问题,据此建立了最佳平方逼近的误差解析表达式,并提出了一个最佳D-P准则。同时,利用该误差表达式分析了各种常用D-P准则对于M-C准则的最佳平方逼近误差。分析结果表明,在所有的D-P准则中,采用大外接圆的D-P准则误差最大,等面积圆准则与本文所提出的最佳准则的误差相近,内切圆、小外接圆和中径圆的误差基本上处于同一水准。同时,通过利用强度折减分析方法对各准则的适用性作了进一步的研究,结果表明,在系统处于相对稳定状态时等面积准则和最佳准则与M-C准则具有较好的接近程度,但当系统将进入不稳定状态时M-C准则却与内切圆准则接近。     

Coulomb-Mohr屈服准则及其改进

简要介绍了一下Coulomb-Mohr屈服准则的基本原理、内容及其在模型和算法中的优缺点,继而用等效Coulomb-Mohr屈服准则对Coulomb-Mohr屈服准则进行了修正,算例结果表明,算法更容易收敛,且边坡安全系数偏小,更利于工程设计的安全性。     

基于非线性破坏准则的边坡稳定性分析

Baker提出的非线性破坏准则是一种广义的岩土体强度准则,常规的M-C强度准则、格里菲斯强度准则以及Hoek-Brown强度准则均为其特例。该准则通过大量的三轴试验引入无量纲强度参数A,n和T,其中A为尺度参数用于控制剪切强度的大小;n为准则曲线的次数用于控制曲率;T为转换参数用于控制准则曲线与σ轴的位置,并反映其无量纲拉伸强度。以Baker非线性强度准则为基础,以极限分析上限法为工具,采用"切线法"思想研究了静、动荷载下边坡的稳定性,将边坡的稳定性问题转化为含多变量的数学优化问题,并给出其最优解。通过算例分析,研究了非线性强度参数对边坡稳定系数与屈服加速度系数的影响。结果表明:边坡稳定系数随无量纲参数A,T的增大而增大;边坡屈服加速度系数随坡高、坡角的增加而降低。     

城市防灾减灾设施的层级选址问题建模

提出了城市防灾减灾设施的层级选址问题,并对其进行了分类.针对高低级设施相对独立和相互从属的层级选址问题进行了建模.依据城市防灾减灾设施选址问题的特点,提出了两阶段的层级选址过程:(1)使用位置集合覆盖模型确定能覆盖全部需求点所必需的最少设施数量和位置,作为基本等级设施的选址;(2)对独立型层级选址问题,使用最大覆盖准则确定高级设施的位置,对从属型层级选址问题,使用极小和准则确定高级设施的位置.对层级选址问题模型的应用进行了讨论.     

结构地震反应性态的物理随机最优控制

本研究发展了结构地震反应性态的随机最优控制理论和方法.这一研究建立在物理随机系统思想的新理论框架下,突破了以It(o)随机微分方程描述动力系统的经典随机最优控制的藩篱.提出了基于系统二阶统计量评价、单目标超越概率和多目标能量均衡的控制器参数设计准则,以及基于概率可控指标的控制器位置设计准则,并将它们统一为物理随机最优控...     

安徽省冬小麦渍涝灾害损失评估模型研究

将安徽省冬小麦种植区划分为淮北、沿淮、江淮3个区域,采用根据大面积多种农作物平均单产求算小面积作物趋势产量的方法,计算了各区域冬小麦的减产率。分析了各区渍涝对冬小麦产量影响的最大时段,确定了主要危害因子和指标,探讨用主要因子法和Q值法构造减产率和危害因子间的相关函数,建立了安徽省各区域冬小麦渍涝灾害损失模型和综合评估模型。