燃气爆炸作用下地下综合管廊动力响应模拟

针对地下综合管廊结构的抗爆性能,依托某工程实例,建立综合管廊结构在燃气爆炸荷载作用下的三维有限元模型,确定燃气爆炸荷载曲线及其在地下管廊上的加载方式,分析了地下管廊在燃气爆炸荷载作用下的动力响应,讨论了燃气爆炸荷载峰值、持时等主要参数对地下管廊衬砌动力破坏特征的影响。结果表明,燃气爆炸荷载作用下,管廊衬砌的损伤破坏具有局部性和弱传递性;当超压峰值小于0.2 MPa,管廊损伤程度不大;随燃气爆炸荷载峰值的增大,管廊衬砌的损伤程度逐渐加重,达到0.7 MPa时,即便较短持时,燃气室也将出现明显破坏;随燃气爆炸荷载持时的增大,管廊结构损伤破坏加重;相同冲量时,荷载达到峰值时间越短,管廊衬砌的损坏范围和损伤程度越大。     

城市地下综合管廊节点地震响应的影响因素分析

建立城市地下综合管廊典型节点二维有限元模型,分析在不同地震波不同峰值加速度、不同地震波相同峰值加速度,以及是否考虑土-结构接触面的接触作用下的地震响应。结果表明：①在不同地震波不同峰值加速度作用下,随地震波峰值的增大管廊节点的侧向位移、峰值加速度、峰值应力随之增大;②在不同地震波相同峰值加速度作用下,地震波的频谱特性对节点地震响应有显著影响;③是否考虑土-结构接触面的接触作用对管廊节点地震响应有较大影响。     

不同截面形式城市综合管廊火灾结构损伤数值模拟

采用当前方法对火灾下城市综合管廊结构损伤进行数值模拟时,得到模拟结果与实际结果之间的误差较大,存在模拟精准度低的问题,为此该文提出不同截面形式城市综合管廊火灾结构损伤数值模拟方法。首先构建城市综合管廊结构的土体弹塑性本构模型,然后对城市综合管廊结构进行静力分析,同时采用FDS火灾模拟软件在土体弹塑性本构模型的基础上通过网格划分、设定初始条件及边界条件,构建城市综合管廊结构有限元模型,最后通过构建的有限元模型对火灾下不同截面形式的城市综合管廊结构损伤进行数值模拟。实验结果表明,火灾温度梯度在结构径向中较大,城市综合管廊火灾结构在火灾下的损伤数值可控制在一定范围内的,所提方法的模拟精准度较高。     

基于土体等效线性黏弹性模型的地下综合管廊地震响应

以大连旅顺新区地下综合管廊工程为研究背景,利用ABAUQS有限元软件,建立了三维有限元模型,土体与管廊结构采用了三维实体全积分单元,采用等效线性黏弹性模型来模拟土体的动力非线性特性、线弹性模型模拟管廊结构.数值模拟考虑了土-结构相互作用,模型四周及底边设置黏弹性边界,地震动以等效节点力的形式输入,研究管廊在Kobe地震...     

地铁振动作用下上部正交综合管廊动力响应试验研究∗

为揭示地铁振动荷载作用下上部正交管廊的动力响应规律,采用缩尺物理模型试验的方法,利用激振电机模拟地铁列车运行时产生的振动荷载,研究地铁隧道?黄土地基?综合管廊传播路径下地铁运行振动的传播规律及管廊结构的动态响应特征。试验结果表明：地铁运行产生的振动由隧道顶部向上部土体传播的过程中表现出先骤减后缓慢减小的规律,加速度响应主要集中于隧道上部 40 cm（原型 4 m）区间,动态土压力则在隧道顶与其上部管廊垂直间距 80 cm（原型 8 m）全段均有较明显的响应。上部正交综合管廊顶、侧、底板与周围土体的动态接触压力响应明显,并且在相同振动荷载作用下表现出相对稳定的比例关系。随着地铁振动荷载的增强,上部正交管廊的结构加速度响应逐步增强,而管廊结构与周围土体的动态接触土压力增长幅度更为显著。     

考虑接头影响的综合管廊标准段地震响应分析∗

地震是造成综合管廊破坏的主要原因之一,综合管廊一旦发生破坏,其产生的后果将比传统埋地管道复杂得多。本文介绍了常见的几种综合管廊接头形式,并对不同的接头形式分别建立有限元模型,选取综合管廊标准段并考虑混凝土塑性损伤模型以及土体本构模型,利用自编程序施加黏弹性人工边界以及等效节点力对不同接头形式下管廊及内部管道进行地震响应分析。结果表明,在不同地震动强度下的最大纵向位移差,整体现浇结构的响应会高于预制拼装结构,且随着地震动强度的增加,响应的差异会进一步增大。两种接头形式下,管廊标准段在地震动作用下的损伤很小,仅在地震动峰值加速度达到0.4g及以上时会发生轻微损伤,不会影响正常使用。同一地震动作用下,小管径的管道应力水平会小于大管径的管道应力水平。同时采用橡胶止水带和预应力钢筋的接头形式会比仅采用橡胶止水带的接头形式更有利于降低廊内管道的应力水平。考虑到采用预应力钢筋连接的预制拼装结构会进一步提高廊内管道的安全水平,因此,在成本允许的情况下,不仅要考虑接头的防水,还应该采用预应力筋对相邻节段连接,进一步提升综合管廊的抗震性能。     

基于CFD模拟分析的城市综合管廊火灾特性研究

城市综合管廊也就是通常所指的城市共同沟,是在地下建造的一个隧道空间,将多种市政管线集于一体.作为21世纪新型城市市政基础设施建设的重要标志之一,城市综合管廊已被越来越多的城市采用.城市综合管廊作为不经常下人的管道,一旦发生火灾事故,通常不会造成人员伤亡,但是火灾造成的高温和烟气会沿着管沟迅速蔓延,且因为该类管廊位于地下,发生火灾时不易被发现,火灾危险性较大.     

阶梯型综合管廊非一致地震激励下的动力响应∗

基于有限元分析的方法,建立了管廊-土体结构相互作用的三维有限元模型,深入探究阶梯型双层多仓地下综合管廊在非一致地震激励下动力响应特性。通过模态分析,得到了现浇式、平口式和企口式三种接头形式阶梯型双层多仓综合管廊的自振频率和变形特征,计算了地下综合管廊在小震(0.05g)、中震(0.1g)、大震(0.2g)非一致激励条件下管廊整体、廊身和接头的动力响应。结果表明：三种接头形式的管廊均表现为破坏率先发生在接头处的扭剪破坏,且管廊接头处的应力水平要明显高于廊身应力,其中企口式接头尤为显著;在非一致地震激励下,管廊接头两侧点响应时程曲线体现了非常明显的响应非一致性,三种形式接头处的动力响应均以横向(X 向)和竖向 (Y 向)振动为主,以轴向(Z 向)振动为辅;随着地震力的提高,管廊顶板轴线上的位移在逐步增大,且平口式和现浇式管廊接头处均出现了明显的位移的突变,突变主要以横向为主,而企口式接头由于其良好的整体性,位移分布曲线较为连续,几乎没有发生突变;管廊的接头处出现明显的应力集中,现浇式和平口式接头的应力集中现象主要出现在角部,企口式接头主要出现在榫卯接头处和角部;现浇和平口式接头会出现“反喇叭口”式的变形和上下错动, 而企口式接头的整体性好,几乎未发生上下错动,但应力水平相比其他两种接头形式较高。     

基于模糊聚类分析的综合管廊多灾种耦合预测模型

当下综合管廊灾害防护相关的研究十分匮乏,为此,该文设计基于模糊聚类分析的综合管廊多灾种耦合预测模型,先采用基于可变模糊聚类的综合管廊灾种样本聚类方法,将综合管廊中多个类型的灾种样本实施聚类;然后基于聚类后的灾种样本,通过基于模糊数学的多灾种耦合度模型,获取多个灾种之间的耦合关系;最后采用多灾耦合致灾风险预测方法实现综合管廊多灾种耦合预测。     

基于FBG的管道渗漏监测可行性及其影响因素试验研究

针对目前多种光纤感测技术应用于管道渗漏监测中的不足,利用蒸发式湿度测量原理,提出了一种基于FBG技术的管道渗漏监测方法,并设计了试验对其可行性及影响因素进行探究。结果表明:该方法在湿度约为80%RH的环境中能测出1.84℃的渗漏稳定温差,具有良好的可行性;此外,风速、水温两个因素会对稳定温差产生影响,渗漏量这一因素不影响稳定温差,仅影响温差响应的等待时长,该方法在风速较大、水温较低的环境因素下具有更加良好的渗漏监测效果。     

月球赤纬角变化的旱灾效应

行星对应区理论认为太阳系各星体及其格局对地球气候有影响。该理论较完整地解释了包括月球在内的太阳系各星体运行、格局对地球气候乃至旱涝灾害的影响规律。研究发现,月球对干旱的影响有地带性规律,月球回归赤纬偏北或偏南,均可造成华北或黄河流域的干旱。月球只能配合其它星体格局以触发干旱或洪涝灾害。据此判断,在2013-2017年期间,月球赤纬角进入最低值时期,预示着我国华北地区进入了连续几年将呈现大旱的状态。     

ARIO模型对灾害引起的部门经济损失数据完备程度的敏感性分析——以湖南为例

重大自然灾害恢复重建的时间长短与灾害造成的间接经济损失大小直接相关,因而影响灾害造成的总损失,评估灾害的间接经济损失是灾后制定减灾政策的重要内容。ARIO模型为评估灾害对经济系统冲击造成的间接损失提供了一种有效途径。但在模型的应用中,存在模型所需的直接经济损失数据与部门合并所需的输入数据对应一致问题,因而需要考察部门合并对模拟结果的影响,从而得到ARIO模型对模拟部门需求的适应性。该文应用ARIO模型,结合湖南省经济状况和救灾政策,分别编制了18部门和13部门当地投入产出表,模拟了1998年湖南省经济在洪涝灾害后的恢复情况,模拟结果表明不同数量部门的间接损失模拟结果相差在10%以内,同时建议应用ARIO模拟部门数量应不少于12个。     

西南地区农户旱灾脆弱性分析——基于排序选择模型的实证研究

承灾体的脆弱性是揭示旱灾成灾机理和灾害风险机制的关键,从农户家庭的微观视角出发,以西南地区的210户受灾农户的调查为基础,采用排序选择模型,研究由农户家庭特征整合而成的五大农户生计资产对农户家庭的旱灾脆弱性的影响。研究结果显示:自然、人力、金融、物质资产对农户家庭的旱灾脆弱性有显著性影响。其中,自然、人力和金融资产对农户家庭旱灾脆弱性有显著负效应,而物质资产与农户家庭旱灾脆弱性存在负相关关系。     

基于无线传感物联网技术的泥石流造成道路中断概率评估

为减少泥石流中断道路对人类生命财产的危害,该文提出基于无线传感物联网技术的泥石流中断道路概率评估方法。首先构建包括感知层、传输层、数据层与应用层的物联网技术泥石流中断道路评估系统,然后通过分析泥石流中断道路的影响因素,选取出评估泥石流中断道路概率的指标并创建评估指标体系,对评估指标实行分级,最后以灰色关联度分析法确定指标权重,采用因素叠加法创建评估模型实现评估概率等级划分。实例分析结果表明:此方法可准确、有效评估汶川县的5条道路的泥石流中断道路概率,其中道路a概率较高,道路e的概率较低,其余三条道路的概率中等;且此方法具备数据采集时耗时短、效率高优势;可为及时治理泥石流灾害、规避道路中断风险提供有效依据。     

乡镇居民对突发公共卫生事件及常见传染病的认知与健康需求

为了解乡镇居民对突发公共卫生事件及常见传染病的关注度和认知水平,并分析其健康教育的需求和培训方式。随机抽取陕西省某市某镇5个行政村650名居民进行问卷调查,了解居民对突发公共卫生事件及常见传染病的认知与需求,并对结果进行统计学分析。研究结果表明,乡镇居民对突发公共卫生事件及常见传染病的关注度普遍较高（平均得分9.01±0.25分）,而认知水平较低（平均得分5.03±0.33）,其关注度和认知水平均与学历、职业和月收入有关。低学历组、低收入组和在家务农以及偶而外出打工的居民,关注度较高但认知水平较低,高学历组、高收入组和常年在外打工和有固定工作单位的居民,关注度和认知水平均较高。绝大多数乡镇居民十分愿意深入了解突发公共卫生事件及常见传染病的相关知识,其培训方式需求依次为手机短信和微信推送、设置宣传栏和发放宣传单、专家当面讲授、专家义诊咨询。建议对低学历、低收入和常年在家务农以及偶尔外出打工的人群进行相关知识的宣教。     

基于特征显著性的地震灾害发生后建筑物裂缝智能检测模型

由于地震灾害发生后建筑物表面具有多纹理性、多目标性特征,导致现有的建筑物裂缝智能检测方法已经不能满足检测需要。为了提高检测效果,该文设计提出基于特征显著性的地震灾害后建筑物裂缝智能检测方法。建立压缩感知去噪框架,通过图像重构消除震后建筑裂缝图像噪点。采用FCM聚类分割法对去噪图像进行分割,引入灰度直方图作为灰度级的模糊聚类样本点,利用灰度样本完成图像聚类。基于人眼视觉特征,对图像背景区域重新划分,完成图像边缘检测。基于提取的二值化图像确定裂纹特征,根据特征值范围确定裂缝种类实现震后建筑裂缝检测。     

矿山地质环境开发式治理模式研究

该文梳理了矿山地质环境开发式治理提出的政策背景,总结了开发式治理的概念内涵、治理模式与研究思路,并提出了开发式治理的可行性评价方法。结果表明:矿山地质环境开发式治理是在政府引领、政策支持下,吸纳多元资金,进行经济发展和生态环境治理并重的治理方式;开发式治理可以总结为残留资源再利用模式、废弃土地再利用模式、固体废弃物再利用模式、水资源循环再利用模式等4种模式;开发式治理可行性评价指标主要包括宜性因素（自然地理条件、矿业开发条件）和限制性因素（经济效益、环境效益和社会效益）,通过综合指数法评价认为,韩城西山石灰岩开采区最优开发式治理方案为“残留资源再利用模式”。通过矿山地质环境开发式治理模式的研究,以期为矿区环境保护和生态修复提供支持。     

气候变化背景下青藏高原青稞自然灾害暴露研究进展

青稞是青藏高原特有的农作物,是世居民族依赖的主要食物,全球变化背景下自然灾害的加剧,使青稞的灾害暴露加大,威胁到高原世居民族的粮食安全。在梳理高原青稞种植范围、品种变化、产量需求等研究基础上,界定青稞面向自然灾害风险的暴露内涵及时空表达,并对基于现代技术条件下青稞暴露的定量分析方法和未来可能技术进行了总结和展望,以期从青稞暴露研究的角度为农作物自然灾害风险评价提供参考。     

雪灾对常绿阔叶林树木损伤程度的影响及受损特征分析

分析雪灾对常绿阔叶林树木损伤程度的影响及受损特征,以便未来应对雪灾时采取合理措施保护常绿阔叶林树木。以福建省君子峰自然保护区为研究区域,划分雪灾影响下树木损伤程度,树木压弯或少量断枝为轻度受损、树枝大量断枝为中度受损、折断或倒伏为重度受损。雪灾能够提升常绿阔叶林土壤养分有利于树木未来发展,但是却对次生林造成不可挽回打击。与落叶林相比常绿阔叶林更容易受到雪灾伤害;严重受损常绿阔叶树木主要集中在较高大、树冠密度适中、低海拔、高坡度、胸径较大的树木中,反之在雪灾中的常绿阔叶树木则为轻度或中度受损。     

基于弹塑性时程分析的结构地震倒塌时间研究

地震过程中建筑倒塌前的时间段,是人员逃生的重要阶段,研究结构地震倒塌时间规律对人员倒塌逃生避险有重要的意义。针对地震逃生方法研究的需要,基于RC框架结构的典型倒塌模式建立简化结构模型;将60条不同特性的人工地震波输入到8个结构模型得到弹塑性时程分析结果,再以结构损伤指数为1的条件求得结构地震倒塌时刻;利用假设的双重调节模型和回归分析方法,对地震波峰值加速度、特征周期和结构自振周期等因素与倒塌时间的关系进行了研究,结果表明,特征周期和结构自振周期在峰值加速度对倒塌时间的影响中存在双重调节效应;整理已有研究文献的倒塌试验结果与回归模型对比,验证弹塑性时程计算对倒塌时间估算的可行性。