新型EPS抗滑桩的研发及大型振动台对比试验研究

抗滑桩是一种在治理地质灾害中常用的工程手段,广泛应用于铁路、公路、水利等工程领域,而这种抗滑结构的抗震问题也越来越引起工程师的重视,如何提高支挡结构的抗震性能已成为工程界的一个重要研究方向。目前,在工程中通过加入EPS柔性材料来提高工程的抗震性能已引起工程界的重视并取得良好的效果。基于此,为了提高和满足抗滑桩在工程领域的抗震性能要求,特将EPS材料用于抗滑桩,研发了新型抗滑桩EPS桩。通过振动台试验对比研究了EPS桩与普通抗滑桩的动力响应和抗震性能。试验得出以下结论：（1）不同的地震波,其加速度放大效应不同;输入EL地震波的峰值加速度越大,加速度放大效应越明显。（2）相同峰值加速地震波作用下,普通抗滑桩加速度放大效应比EPS桩更显著。（3）桩头倾角及放大系数表明,EPS抗滑桩具有更好的抗震性能表现,且在双向振动时EPS材料在极震工况下对抗滑桩桩身动土压力改善明显。（4）在本次试验中发现,随着地震波峰值加速的增大,滑面裂缝向深层扩展,可能诱发深层滑动。     

影响土的崩解特性因素初步研究

通过研究土的崩解特性进而指导工程施工,按《岩土工程勘察规范》对土的分类标准,对不同粒级分配的土样即砂土、黏粉、粉黏各选取两个代表性样品进行崩解特性试验,研究得出两点结论：（1）崩解过程开始时崩解速度较快,土样表面细小分散颗粒落入水中,此现象砂粉尤为明显,大量土体脱落,崩解速度极为快速。砂粉粒度程度较大,土的孔隙性和透水性较大,因此崩解速度较快,本次两个试样在近1h内完全崩解。黏粉试样含砂粉和粉黏,崩解速度处于砂粉及粉黏之间。而粉黏试样崩解时间较长,崩解过程较为缓慢,甚至几天都无法崩解;（2）崩解过程并不是一个规律的过程,跟土体的物理特性也有关系,且崩解过程中崩解方式不同,开始主要以粉末状和小碎块状为主,浸水时间较长后开始出现裂隙,随着裂隙的增大,期间伴随粉末状崩落,土体呈块状裂开,过程中不断有气泡逸出,水质浑浊。     

北京浅山区不均匀建筑地基问题研究

北京浅山区面积较大,地质条件复杂,在工程建设中会经常遇到不均匀地基问题。不同于平原区建筑地基,山区建筑不均匀地基常常涉及基础的稳定性,对地质勘察、岩土设计或施工要求较高,作为一种不良地基现象及问题,若对其认识不清或处理方案设计不合理,常会导致建筑地基基础的变形过大,甚至产生失稳,工程危害性较大。北京浅山区不均匀地基类型较多,在地基处理时须针对场地稳定性、地基承载力及地基处理方案,并结合场地环境地质条件采取适宜的处理措施,以减缓或避免不均匀地基对工程建设的不利影响。本文试对北京浅山区不均匀地基类型、问题进行归纳总结,从勘察、设计、施工及监督等多个方面入手,提出针对性的应对措施,希望能为北京山区工程建设安全提供一些参考和帮助。     

淤泥质地基海塘与水闸不均匀沉降控制措施优化研究

多年的调查与研究表明,建于淤泥质地基上的水闸与海塘等水工建筑物常常因海塘与水闸连接部位产生过大的差异沉降,影响水闸的正常使用,甚至造成连接部位完全破环。在海塘与水闸之间构建连接段则可以有效减小两者过大的差异沉降,进而减小差异沉降对建筑物的不利影响,但单纯设置连接段对于控制过大差异沉降效果极其有限。论文以浙东沿海某海堤围垦工程为背景,基于有限差分数值模拟软件（FLAC3D）,模拟了海塘堆载及流固耦合过程,并考虑通过调节连接段水泥搅拌桩的桩径、桩长及桩间距的连续变化对地基处理措施进行优化,计算出了不同优化措施下水闸与海塘的差异沉降。计算结果表明：基于连接段地基桩桩长的连续变化,再通过调节桩间距的大小可以很大程度控制海塘与水闸之间的差异沉降。     

天气雷达网络的进展

通过结合全球降水测量卫星（GPM）反演算法中用到的0℃层亮带模型以及米散射计算,生成了固态、液态以及混合相态3种降水情况下的散射函数查算表;通过与GPM实测数据的对比,验证了查算表的精度,表明散射计算的最大偏差小于0.5 dB。基于该查算表,完成了星载Ku波段雷达到S波段雷达的频率修正。对散射函数的分析表明：Ku波段到S波段的频率修正取决于相态以及谱参数（为了评估不同聚类算法对雷暴系统的识别效果,进一步提高雷电临近预报能力,本文采用地闪定位数据和雷达反射率数据,利用基于密度的空间聚类(Density-Based Spatial Clustering of Application with Noise,DBSCAN)、快速搜索和查找密度峰聚类(Clustering by Fast Search and Find of Density Peaks,CFSFDP)以及改进的快速搜索和查找密度峰聚类(Extended Clustering by Fast Search and Find of Density Peaks,E_CFSFDP)三种聚类算法,对2018年9月21日19∶15—20∶57(北京时)发生在(114°—117°E、27°—30°N)区域的一次雷暴过程进行了聚类识别计算,探讨了三类聚类算法在雷暴系统识别中的差异。结果表明：(1) DBSCAN算法在地闪数据分布清晰且不同数据簇之间有显著距离间隔时,分类识别的准确率较高;当各个闪电数据簇的簇间距离或密度相差很大时,分类识别的准确率较低;(2) 地闪数据“无密度峰值”分布时CFSFDP算法会分裂出错误类,每个闪电数据簇仅具备唯一的密度峰值点是CFSFDP算法识别准确的前提条件;(3) E_CFSFDP算法解决了CFSFDP算法的“无密度峰值”问题,受地闪数据分布影响较小,因此基于E_CFSFDP算法的雷暴系统识别准确率明显高于DBSCAN和CFSFDP算法。

     

基于分布式水文模型的小流域山洪预报方法与应用

以2016—2017年清江流域2次大径流事件和3次小径流事件为研究对象,首先,分析了CMORPH卫星-地面自动站-雷达三源融合降水产品(CMPAS)、中国全球大气再分析产品(CRA)和雨量站降雨资料(Gauge)3种产品的降水时空分布特征;然后,基于径流事件实况与不同降水产品的特点,设计了两种径流模拟试验方案,对3种产品的降水数据输入WRF-Hydro模式的径流模拟结果进行分析。最后,结合降水时空分布差异,探讨3种降水产品在径流模拟中的应用效果。结果表明: (1)5次径流事件中,3种降水产品探测的降雨中心、雨带位置和走向大致相同,流域内面雨量随时间变化趋势较为一致。(2)两种试验方案下,3种降水产品均能模拟出各次径流事件。对大径流事件,CMPAS的模拟效果最优,相关系数均在0.76以上、纳什效率系数均在0.63以上;对小径流事件,Gauge的模拟效果最优,相关系数均在0.75以上,纳什效率系数均在0.48以上;CRA无论对大、小径流事件,其模拟效果相对都较差,但参数经重新率定后,其模拟效果明显改善。(3)3种降水产品经重新率定参数后(方案2),其在峰现、涨水、退水各时段的径流模拟效果改善不同。对小径流事件,相对涨水和退水时段,各产品在峰现时段的模拟效果改善较为明显,而对大径流事件,3种降水产品在各时段的模拟效果均无明显改善。

     

GPM卫星DPR和GMI探测的2018年5月重庆超级单体云团降水结构特征分析

2023年4月16日09时36分(北京时)中国首颗降水测量卫星—风云三号G星(FY-3G)成功发射,本文在介绍风云三号降水星技术特征的基础上,着重分析FY-3G降水探测能力及在暴雨监测中的应用前景。结果表明：卫星轨道高度407 km、倾角50°,装载了Ka/Ku双频降水测量雷达、微波和光学成像仪的FY-3G卫星,可对影响中国大部分地区的台风、暴雨、强对流等灾害性天气系统三维结构进行探测。FY-3G在设计层面上,降水探测能力与目前美国第二代全球降水测量计划(GPM)核心星(GPMCO)相当,在载荷类型、数量、通道设置等方面优于GPMCO卫星。FY-3G业务运行后将与风云三号上午、下午和黎明星等其他极轨气象卫星以及风云高轨静止卫星组成风云降水探测星座体系,提升风云卫星星座的降水总体探测能力,为气象防灾减灾提供更强的基础支撑。

     

CMIP5全球气候模式对中国上空空气静稳日数模拟能力评估

空气静稳日数变化与污染物浓度变化密切相关,评估气候模式对空气静稳日数的模拟能力是进行未来预估的基础.本文利用15个CMIP5（Coupled Model Intercomparison Project phase 5）全球模式的模拟结果与观测数据,分别计算了1961-2005年逐年中国上空空气静稳日数,并利用统计方法分析了中国上空空气静稳日数的标准差、相对均方根误差、区域平均的时间序列、趋势分布和EOF（Empirical Orthogonal Function）主要模态变化特征,评估了CMIP5模式对中国上空空气静稳日数的模拟能力.结果表明：多模式集合平均结果可以模拟出空气静稳日数由沿海向内陆逐渐增加的分布特征,单个模式对空气静稳日数空间分布的模拟能力相差较大.多模式集合平均可以较好地再现夏、冬季的空气静稳日数.15个模式中,CanESM2和IPSL-CM5B-LR对中国大部分区域的模拟效果较好,多模式集合平均的模拟能力优于单个模式.与观测相比,多模式集合平均的1961-2005年空气静稳日数年际变化波动较小,多数区域的多模式集合平均的空气静稳日数高于观测值.对于逐年的冬季空气静稳日数,大多数区域的多模式集合平均存在高估.在中国东部和新疆大部,多模式集合平均可以较好的模拟出空气静稳日数变化趋势的空间分布特征,但是数值偏小.多模式集合平均也能较好的模拟出空气静稳日数的EOF1和EOF2特征向量分布型,但对前三个EOF的时间系数序列模拟能力差.