A sophisticated simulation for the fracture behavior of concrete material using XFEM

The development of a powerful numerical model to simulate the fracture behavior of concrete material has long been one of the dominant research areas in earthquake engineering.A reliable model should be able to adequately represent the discontinuous characteristics of cracks and simulate various failure behaviors under complicated loading conditions.In this paper,a numerical formulation,which incorporates a sophisticated rigid-plastic interface constitutive model coupling cohesion softening,contact,friction and shear dilatation into the XFEM,is proposed to describe various crack behaviors of concrete material.An effective numerical integration scheme for accurately assembling the contribution to the weak form on both sides of the discontinuity is introduced.The effectiveness of the proposed method has been assessed by simulating several well-known experimental tests.It is concluded that the numerical method can successfully capture the crack paths and accurately predict the fracture behavior of concrete structures.The influence of mode-Ⅱ parameters on the mixed-mode fracture behavior is further investigated to better determine these parameters.     

遥感技术在断裂研究中的应用——以张家口—蓬莱断裂带为例

张家口一蓬莱断裂带是一条北西西向活动断裂带。本文选取ETM+光学影像和SRTM高程影像作为主要数据源,结合研究区已有地质资料研究发现该带断裂构造的北西西向线性特征明显。从水系分布和错断地形等地貌标志判断,该断裂具有左阶组合样式和左行走滑活动特征。据遥感影像综合特征,可将该带分为张家口段、延庆-怀来段和北京一天津段,影像特征分段性显著,并与断裂带的分段性一致。研究结果表明,张家口-蓬莱断裂具有左行走滑的运动学特征,限制或错断北北东或北东向断裂,并且控制该区域的左阶雁列式第四纪盆地群和第四纪冲洪积物的分布。该断裂带各段对不同规模的水系分布和形态影响比较大,且北京-天津地区的华北平原段断裂对第四纪冲洪积扇和沿海地区的贝壳堤的形态和分布有一定的控制作用。地球物理深部数据和野外地质考察资料也证实了遥感解泽的结果,证明遥感技术在探查断裂构造空间展布和活动性鉴定中有着广泛的应用前景。     

中山站至内陆330公里冰川学剖面考察

１９９６～１９９７年南极夏季期间，中国组织实施了首次南极内陆冰盖冰川学考察，深入冰盖内陆３３０ｋｍ，作为中山站至南极内陆最高点ＤｏｍｅＡ大剖面研究计划的开始。计划将对冰盖物质平衡、２００年以来环境演化过程、冰雪／气交换过程等科学问题开展观测研究。本次考察进行了物质平衡、地貌、气象、雪坑地层观测，采集了表层、雪坑、冰雪芯样品。     

河北省冬麦区干热风成因分析

利用河北省冬麦区1971--2005年5月10日至6月10日逐日降水、气温、湿度、风向风速及同期500hPa高度场等资料,采用小波分析、滑动-t检验等统计方法,对冬麦区近35年来干热风时空分布、周期、突变等特征进行了分析,同时对河北省冬麦区干热风成因进行了分析。分析表明：轻度和重度干热风年平均发生日数分布具有一致性;而轻度和重度干热风的周期、年代际变化等均具有不同特征;干热风偏多、偏少除与同期气温、降水有关外,还与同期500hPa环流形势场关系密切。     

Black carbon particles in the urban atmosphere in Beijing

A study of the concentration of black carbon particles and its variation in the urban atmosphere has been carried out since 1996 in the Beijing area. The measurements were done in the late autumn and early winter each year, the period before and after domestic heating activities begin. The results show the presence of black carbon particles at the high level that vary over a large range in the urban atmosphere in Beijing. The mean value of daily average concentration for the whole observation period of 1996-2004 is 20.0 μgm^-3. An evident decrease of black carbon particle concentration in the Beijing area is observed after 2000, and the daily average concentration of black carbon particles is estimated to be 16.0 μgm^-3 with a variation range of 2.10-50.50 μgm^-3 for the period of 2000-2004. The observation method and main variation behavior characteristics of black carbon particles in the urban atmosphere in the Beijing area are given and discussed.     

相山地区河元背深部钻探工程钻柱扭矩分析

钻探过程中钻柱向孔底传递荷载,承受着拉、压、弯、扭、振等复杂的应力,其中钻柱所承受的工作扭矩是决定其安全的重要参数之一,需要定量分析,但在实际工作中,钻柱扭矩的直接测量十分困难。本文通过建立适当的扭矩计算模型,结合相山地区河元背深部钻探工程CUSD2井测量的相关钻进参数进行扭矩计算,并与实际间接测量的扭矩进行拟合对比分析,在验证模型可靠性的基础上,进一步分析了孔径变化对钻柱扭矩的影响以及钻进过程中扭矩消耗的分布规律,并提出了钻柱扭矩控制的建议。     

浙江交通气象站优化布局的层次分析法和模糊熵应用

根据灾害性天气的特点及其对高速公路的影响,应用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)确定气象因子对高速公路影响的权重,并用模糊熵对权重进行修正,在此基础上将高速公路受灾害性天气影响的程度进行排序,从而应用于高速公路气象监测站的选址布局。对杭金衢高速公路进行实例分析,结果表明:该综合评价模型简单易用,可有效判断出不同路段受灾害性天气影响的差异性,得到的评价结果和高速封道的信息大体一致,可为交通气象监测站的建设和布局提供科学的量化参考依据,制定合理的决策方案。     

雪龙在线网络信息平台的研发与展望

雪龙在线是一个连接"雪龙"号与国内的网络信息平台,借助于海事卫星通讯链路(BGAN)将船上航行动态信息与科考仪器数据与国内服务器进行交换,并在互联网实时发布获取的动态数据,为极地考察主管部门、考察队员及其家属以及社会公众提供一个了解"雪龙"号航行状态、关注极地考察的窗口,并可通过国内专家团队和专业数据产品为"雪龙"号航...     

中国北方苹果干旱等级指标构建及危险性评价

以中国北方苹果主产区为研究对象,利用1981—2018年气象资料、1981—2017年苹果干旱灾情历史资料和发育期资料,在构建干旱指数（DI）的基础上,以历史灾情反演、灾害样本重建和历史灾害过程解析为主线,采用独立样本T检验、Kolmogorov-Smirnov（K-S）检验、累积概率反函数值等方法,构建适用于中国北方苹果主产区的苹果干旱等级指标体系,并在此基础上开展苹果干旱危险性评价。结果表明：构建的干旱指数（DI）能有效表征苹果干旱灾害,同一等级苹果不同发育期干旱指标阈值从大到小依次为果树萌动-萌芽期、萌芽-盛花期和盛花-成熟期,苹果危险性从大到小依次为萌芽-盛花期、果树萌动-萌芽期和盛花-成熟期,渤海湾产区及黄土高原产区北部是苹果干旱的高危险区域。基于历史灾情资料加工与再分析的苹果干旱等级指标体系构建方法可为经济林果气象灾害研究提供新思路,研究结果可为中国北方苹果干旱防灾减损气象服务、灾害保险提供基础支撑。     

呼和浩特地区一次对流天气过程分析

利用多普勒雷达资料的强度场、速度场、垂直累积液态水含量等资料,对2009年7月29日呼和浩特市及以西地区的1次中到大雨天气过程进行了分析。结果表明:由不同仰角的PPI图和多普勒雷达径向速度场的变化来判断未来雷达回波的强度及移动方向,对临近预报有重要作用;观测垂直累积液态含水量VIL值的变化可以预报对流天气形成的可能性。