高土石坝裂缝分析的变形倾度有限元法及其应用

土石坝张拉裂缝一般由坝体的不均匀沉降变形引起,是土石坝破坏的主要诱因和表现形式之一。将基于现场沉降监测资料的传统变形倾度法进行了扩展,通过在有限元计算程序中嵌入变形倾度计算模块,发展了基于有限元变形计算的变形倾度有限元法。该方法简洁实用,方便与常规有限元变形计算相耦合,可作为在工程设计阶段分析和估算土石坝是否会发生表面张拉裂缝的实用方法。应用所发展的变形倾度有限元法,以糯扎渡高心墙堆石坝工程为例,进行了坝体后期变形引起坝体表面发生张拉裂缝的敏感性计算分析,探讨了高土石坝变形倾度的分布规律以及与坝体后期变形的关系,发现对糯扎渡高心墙堆石坝,坝顶后期沉降最大值小于坝高0.39%,可作为防止发生坝顶横向张拉裂缝的控制工况。通过工程实例的计算,说明提出的方法可用于高土石坝的裂缝预测分析。     

长江中游城市网络结构韧性评估及其优化策略

城市网络结构韧性是国际上区域韧性（regional resilience,也译作区域弹性）研究领域正在兴起的概念,着眼于城市网络结构对区域应对冲击并恢复、保持或改善原有系统特征和关键功能的影响力,对区域空间的健康发展意义重大。以长江中游城市群为研究对象,在构建经济、信息、交通三类联系网络的基础上,借助于Gephi社会网络分析工具,尝试评估城市群城市网络的结构韧性能力及其空间特征。结果表明：长江中游城市群网络具有一定韧性能力,结构韧性的层级性和匹配性差异较大,传输性和集聚性差距不明显;在空间上呈现出总体形态模式差异化、分区形态模式错位化、网络联系特征多样化的特征。进而,对城市群空间结构在总体结构、片区结构和要素流动等方面的优化提出建议。     

三维径向点插值无网格法及其在流固耦合中的应用

径向基函数点插值无网格法(radial point interpolation method,RPIM)是一种新型的无网格法,其形函数具有插值特性,且形式简单,易于施加本质边界条件。文中介绍了径向基函数点插值无网格法的基本原理,推导了三维情况下点插值无网格法的基本公式。从变分原理出发,结合比奥固结理论,建立了流-固耦合的三维点插值无网格法基本方程和数值积分方法,并开发了相应计算程序。通过三维悬臂梁和单向固结问题的数值试验,验证了该方法对三维弹性问题和流-固耦合问题的适用性和有效性     

大城市居住用地扩展的多主体模型研究

以武汉市部分地区为例,运用多主体模型（MAS/RE）在Arc/Info平台上对该地区的居住用地扩展进行了模拟尝试。研究显示,MAS/RE模型对于理解主体行为对居住用地扩展过程的影响是合适的,特别是在对时间、空间和行为复杂性的表达上具有优势,从而能够为政府和城市规划者制定规划政策提供依据。     

基于深度学习的城市PM2.5浓度时空分布预测及不确定性评估

城市PM2.5浓度的时空分布预测旨在基于有限观测样本实现研究区域内PM2.5分布的全范围感知。理想的预测模型需同时保证结果的高精度与高可靠性。然而,现有研究大多以提升精度为唯一目的,忽视了由于数据质量与模型结构的各异所导致预测结果的不确定性,这极大限制了高精度预测结果的可靠性与可用潜力,从而难以有效辅助空气污染治理等实际应用。为此,本文提出一种耦合不确定性评估的PM2.5浓度时空分布预测模型。通过构建以图卷积和循环网络为主的预测模块,实现PM2.5浓度的高精度预测;同时,基于对抗学习策略与变分自编码思想构建不确定性量化模块,同步揭示预测结果的不确定性水平。深圳市实际数据实证表明,本文方法能有效兼顾PM2.5浓度预测结果的精度与可靠性,能为包括监测站点布局选址在内的环境治理工作提供科学决策支持。