重力坝抗震安全评价中有限元梁杆体系新模型的适用性

传统的材料力学法静动力分析一直是我国重力坝规范规定的重力坝抗震安全评价的基本依据。但为了简化传统经典的重力坝材料力学法模型在动力分析中的复杂度,近年来,随着有限元分析技术的日益推广,许多重力坝有限元梁杆体系新模型在工程界开始得到应用,部分替代了传统材料力学法模型的作用,并在考虑多向地震耦合问题方面体现了一定的优势。从材料力学法的基本定义出发,提出了一种合理的坝面载荷处理模式,并从模态、抗侧力刚度、坝顶位移、内力结果等方面建立适用度指标,对这些有限元新模型进行细致对比,建议了一种最优的有限元梁杆模型,由该模型得到的结果与传统材料力学法的结果吻合,因此可供工程借鉴。     

山东半岛致灾大暴雨成因个例分析

对2006年7月27日山东半岛东部致灾暴雨的成因进行了分析,暴雨是由4个中β尺度的对流云团影响产生的.在华南沿海登陆的0605号热带低压"格美"的倒槽、高空西风槽和副热带高压相互作用,在热带低压的东部和副热带高压的西侧形成偏南风低空急流,建立起通向暴雨区的水汽通道.低层暖湿气流的输送,使得中低层大气高温高湿和对流性不稳定.在低空南风急流的左前方,辐合、正涡度和上升运动发展,正k螺旋度增强;高空槽前西南风急流的右后侧,辐散和负涡度发展,负k螺旋度猛烈发展,对低层产生抽吸作用,加强了低层的辐合上升运动,触发对流不稳定能量释放,中尺度对流云团发展,造成强降水.     

规则波与直立堤相互作用的数值模拟

为研究不同的数值模拟方式对直立堤波压力的模拟情况,以及直立堤上波压力随入射波周期变化的情况,本文基于XFLOW与FLOW-3D分别建立数值水槽,模拟了二阶斯托克斯波与直立堤相互作用的情况,并对结果进行了分析。研究表明：模拟所得结果均与物理试验结果吻合较好,但FLOW-3D模拟结果的误差更小;此外,在入射波波高不变的情况下,随着入射波周期的增加,作用于防波堤迎浪面各测点的波压力整体趋势基本相同,波峰作用时,波压力逐渐增大,且增幅均匀减小;在极端高水位时波浪周期T达到120%,或者设计高水位时波浪周期T达到130%的情况下,波压力基本稳定;波谷作用时,波压力先减小,当周期T达到110%后,波压力基本稳定。     

乘潮潮位的理论分布探讨

中国《海港水文规范》在确定港口工程设计潮位时,采用手绘累积频率曲线,再摘取设计潮位值的方法,由于缺乏理论曲线,确定的数值存在任意性。本文将改进最大熵分布应用于海岸港的设计高、低潮位的推算,计算精度高,克服了传统方法推算设计潮位值的不足,有重要理论与工程意义。     

基于改进神经网络的板桩结构可靠性分析

板桩码头是港口工程的一种常用结构,计算其可靠度指标对港口工程的安全意义重大。由于板桩结构的设计计算复杂,功能函数表达难度较大。Monte-Carlo法是解决此类问题的一种方法,但需要大量的抽样与数值计算,很不经济。人工神经网络模型可以用来逼近功能函数,在此基础上可平行地建立一次二阶矩法进行可靠度分析。但传统的BP神经网络模型有着容易陷入局部极小及预测精度低等问题。针对上述问题,引入Adaboost算法来改进BP神经网络模型,提出一种基于Adaboost的BP神经网络法来计算板桩结构的可靠度。以天津某板桩码头为例,采用新方法对板桩结构进行可靠度分析,并将计算结果与传统BP神经网络法及Monte Carlo法进行比较。结果表明:新方法的计算精度高于传统BP神经网络法,且计算结果与Monte Carlo法接近。     

中国大陆沿海离岸海啸振幅统计分析

采用MOST海啸传播模型计算历史地震可能在中国沿海附近引发的海啸增水。历史地震的发生频次采用Poisson分布拟合,离岸海啸增水采用复合分布进行拟合。对比Poisson-Weibull分布与Poisson-Generalized Extreme Value分布的计算结果,Poisson-Lognormal分布可以更好地描述离岸海啸增水的概率分布。进一步给出中国沿海离岸地点的海啸振幅并估计了相应的重现值。结果显示,重新期为2 500a年时,广东省东北部海域、福建省西南部海域及台湾南部和东部海域的离岸海啸振幅达到50cm。所得结果可为中国沿海城市防灾减灾提供参考。     

1956—2018年青海省黄河流域降水变化特征分析及预测

本研究基于1956—2018年31个气象站月值降水数据,采用M-K检验、Pettitt检验、Morlet小波分析、ARIMA模型等方法,分析青海省黄河流域近63年包括趋势、突变、周期在内的降水量特性以及验证未来5年降水趋势预测变化的合理性。结果表明:(1)近63年青海省黄河流域降水具有集中程度高、年内分配不均、丰枯季明显的特点;不同年代的月均降水量均集中在4—10月,且未来月均降水量有上升的变化趋势。(2)年降水量呈显著增长趋势,增长率为(9.07 mm/10 a),春季和冬季降水增长趋势显著,夏季和秋季降水无显著的增长趋势,2004年为该流域大的降水转折年。(3)年降水时间序列存在23~32 a,15~20 a,9~13 a以及4~6 a的周期变化规律,四级降水主周期分别对应30、15、11和6 a时间尺度。(4)ARIMA(2,1,4)模型能够较好地拟合1956—2018年降水序列并对2019—2023年降水数据合理预测;线性回归及M-K检验分析结果显示1956—2023年降水序列呈显著增长趋势,增长率为(9.22 mm/10 a),与趋势预测结果相一致;ARIMA(2,1,4)模型可以对青海省黄河流域进行短期年降水量预测,为当地水资源合理规划和管理提供参考。     

辽东东探区温带气旋风暴减水重现值估计

基于辽东东探区1966—2007年出现的76次温带气旋减水过程,对10个工程地点抽取了10个统计样本。考虑每年温带气旋出现频次的影响,使用泊松最大熵分布对其进行减水的长期统计分析。得到100年一遇和50年一遇最大幅度的减水重现值分别为304和286cm。由于受地形的影响,北部海域的减水幅度大于南部区域。     

基于Archimedean Copula函数的风浪联合统计分析

选取渤海海域某导管架平台24年的年最大波高和相应风速,基于Gumbel分布对2个边缘分布的拟合优度检验,采用Archimedean Copula函数族中的4种函数构建两变量联合概率分布模型,并进行了拟合优度评价。利用优选出的Clayton Copula函数,计算风浪联合分布的联合重现值。以海洋平台响应作为约束条件,进行了二维Clayton Copula函数的风浪联合统计分析。研究结果表明:基于Copula函数构造的二维分布,考虑了风浪之间的相关性,在相同重现值设计参数下,可以降低导管架平台的结构响应,从而可以降低海洋平台的环境条件设计标准。     

基于危险率分析的风浪联合重现期研究

采用二维逻辑冈贝尔分布,基于工程使用期和危险率,提出海洋工程结构设计过程中海洋环境要素(风速和波高)联合重现期的确定方法,并且以某海区资料为例,介绍基于危险率分析的风浪联合重现期分析过程.通过此例,在考虑工程使用期和危险率的基础上进行联合重现期的计算使海洋工程结构物设计过程中重现期的选取更加合理,安全性以及投资建造成本更加明确.