受火钢筋混凝土柱三维温度场的数值模拟

受火构件内部温度场随时间和空间的变化规律对结构和构件的高温响应和抗火性能是至关重要的。应用通用有限元分析程序ABAQUS,对火灾下钢筋混凝土柱的二维温度场和三维温度场进行了有限元分析计算。所得计算结果与相关试验数据吻合,证明了通过通用有限元软件对钢筋混凝土结构进行三维温度场分析的可行性,也为混凝土结构在高温下以及高温后的三维响应分析提供了理论依据。     

基于SVM的煤岩破裂与失稳预测模型

煤岩破裂与失稳的定量化实验是准确预测预报采空区动力学灾害的基础研究。基于采空区上覆煤岩破裂与动力学失稳相似材料模拟实验,利用支持向量机方法对煤岩破裂的不同阶段进行预测,找出大尺度采空区煤岩介质断裂与突然失稳的应力-位移-声发射“预警值(区)”,对开采中诱发动力灾害的危险源辨识及预警提供了定量化的依据,为工程现场准确、及时预报采空区煤岩断裂失稳规律提供了有效依据。      

长江流域“2012·07”暴雨洪水分析

2012年7月,长江流域先后出现4次强降雨过程,发生了4次洪水,其中朱沱江段水位超过历史实测最高记录,寸滩江段发生1981年以来最大洪水,三峡水库出现建库以来最大入库洪峰;长江上游干流宜宾至寸滩江段全线超过保证水位,中游干流石首至螺山江段及洞庭湖全线超过警戒水位。在调控"2012·07"洪水过程中,三峡水库有效降低荆江江段最高水位超过2m,洪湖江段超过1m,避免了长江荆江江段出现接近保证水位的高水位,缩短了长江中下游超警江段240km,大大减轻了中下游的防洪压力。     

4—6月江淮流域不同尺度温带气旋发展率及移动特征

基于改进的温带气旋客观识别方法,统计分析1986—2015年4—6月不同空间尺度江淮流域温带气旋的发展率及移动特征。结果表明:1)整体气旋发展率呈先上升、后下降趋势,较大空间尺度气旋发展率呈显著上升趋势,中间尺度气旋发展率无明显变化趋势。2)较大尺度气旋源地集中在湖北、湖南交界处,中间尺度气旋源地位于安徽等江淮流域东部,各尺度气旋源地位于整层大气非绝热加热项大值区域内。3)气旋初生阶段,江淮流域存在风速切变线,淮北地区风速小于淮南地区,江淮流域上空对流层低层位势高度为负距平,中高层则为正距平,属浅薄低压系统。4)不论何种尺度气旋,均存在东移和东北移动路径,但较大尺度气旋东北移动路径的比例较大。     

华北地区自然资源综合区划的动态变化特征

通过华北自然资源综合区划及动态变化的研究,能够详细掌握该区自然资源分布规律和演变趋势,为自然资源统一管理和决策提供技术支撑。在前人划分出的华北草耕自然资源大区基础上,遴选森林、草原、湿地和水资源等陆表自然资源分类以及与之密切相关的地形地貌、气候等要素指标,利用网格赋值法,开展1990—2018年综合区划工作,划分出11个二级自然资源亚区 和18个三级自然资源地区,并在此基础上分析了华北草耕自然资源大区的自然资源分布和动态变化特征,得出: 1990—2018年南部自然资源亚区自然资源主要变化情况是耕地转换为建设用地; 北部一些亚区自然资源主要的变化情况是草地转换为森林、耕地和荒漠等。华北草耕自然资源大区的进一步区划对自然资源精细化管理和华北地区典型区域自然资源动态变化特征的掌握具有重要意义。     

基于状态空间模型的中国人均水资源量趋势分析

作为水资源贫乏国家之一,中国水安全问题已引起广泛关注,了解中国人均水资源组成情况及其发展势态非常必要。利用2000 － 2007 中国地表水和地下水数据对人均水资源量进行回归分析和状态空间模型预测,计算出人均水资源量在此段时间内受到地表水和地下水的平均影响及其随着时间的平均变化。模拟地表水和地下水对中国人均水资源量影响的动态,显示中国人均水资源量增长率随时间具有下降趋势,但近年来下降幅度逐渐减小。结果表明中国近年来的水资源管理总体具有成效。     

基于位移的概率极限状态设计

尽管近年来国内外学者提出了多种基于位移的抗震设计方法，但采用的与位移相关的反应谱大多是平均谱，设计过程可以看作是确定性的。基于位移的抗震设计应该建立在可靠度理论基础之上。利用作者在概率延性需求谱方面已有的研究成果和可靠度分析方法——验算点法，本文提出了根据基于位移的目标可靠指标直接进行结构设计的方法，并给出了设计流程图。为便于工程应用，在进行了大量分析计算之后，本文建议了基于位移的概率极限状态分项系数设计表达式，并确定了其中的分项系数。最后，本文对一8层框架结构采用建议的分项系数设计表达式进行了设计，并对有待于进一步研究的问题进行了简要分析。     

A time reversal damage imaging method for structure health monitoring using Lamb waves

This paper investigates the Lamb wave imaging method combining time reversal for health monitoring of a metallic plate structure. The temporal focusing effect of the time reversal Lamb waves is investigated theoretically. It demonstrates that the focusing effect is related to the frequency dependency of the time reversal operation. Numerical simulations are conducted to study the time reversal behaviour of Lamb wave modes under broadband and narrowband excitations. The results show that the reconstructed time reversed wave exhibits close similarity to the reversed narrowband tone burst signal validating the theoretical model. To enhance the similarity, the cycle number of the excited signal should be increased. Experiments combining finite element model are then conducted to study the imaging method in the presence of damage like hole in the plate structure. In this work, the time reversal technique is used for the recompression of Lamb wave signals. Damage imaging results with time reversal using broadband and narrowband excitations are compared to those without time reversal. It suggests that the narrowband excitation combined time reversal can locate and determine the size of structural damage more precisely, but the cycle number of the excited signal should be chosen reasonably.     

中国贝类养殖对海洋碳循环的贡献评估

造成全球暖化的主要原因是温室气体的过量排放,其中CO2的贡献率达60%,贝类养殖具有碳沉积作用。依据农业部渔业局编制的《中国渔业统计年签》,以2001年到2010年的年平均产量计算贝类捕获和养殖的碳沉积能力,并评估其碳沉积潜力;计算牡蛎、蛤、扇贝与贻贝4种贝壳单位面积的碳沉积能力并与森林、珊瑚礁的碳沉积能力进行比较分析。分析表明中国近10年贝类总产量稳定在1100万t以上,并有增加的趋势,其中海水养殖贝类约占87.34%。贝类养殖和捕获总产量的碳沉积和海水养殖产量的碳沉积量分别为58.57、51.15万t/a,碳沉积能力分别相当于122.28、106.78万ha的造林,可分别减少大气CO2增加量的0.0125%、0.0109%。牡蛎、蛤、扇贝与贻贝的单位面积碳沉积速率分别为1.573、0.388、0.301、1.039t碳/(ha·a);牡蛎和贻贝高于森林的碳沉积能力0.479t碳/(ha·a);但低于珊瑚礁的碳沉积能力1.8t碳/(ha·a)。中国贝类淡、海水养殖产量可分别创造约268.4万元/a、12 711.2万元/a的碳权商机。     

深水Spar平台主体波浪载荷计算

用半解析方法研究孤立的截断的浮式Spar平台主体的一阶绕射问题,在入射波浪周期为4～40 s的范围内分别得到迎浪0(°)和45(°)角时的纵荡激励力、垂荡激励力和纵摇激励力矩图,得到的数值计算结果与MOSES和WAMIT应用软件计算结果一致.所得计算结果,可应用于Spar平台的运动计算.