The need for judgement in geotechnical reliability studies

ABSTRACT

A core principle of geotechnical engineering practice is the need to exercise judgement in evaluating soil and site conditions and in performing analyses. The requirement for considering judgement applies equally to performing deterministic or probabilistic analyses. In addition, for probabilistic analyses, choices must be made among the possible methods of analysis and the method of characterising variables. Consequently, geotechnical reliability studies inevitably involve significant uncertainties, and judgement is needed to perform reliability analyses and to evaluate the results. Two case histories, briefly described here, show that judgement and experience are essential prerequisites for meaningful assessment of geotechnical reliability.     

基于挤喷流效应的Russell流体因子推广及应用

在油气勘探与开发过程中,寻求能够从地震资料中直接识别储层油气的流体指示因子至关重要.由于现存多数流体指示因子都是在Biot理论假设前提下建立起来的,因此在双相孔隙介质条件下不能有效地识别流体.为此,本文基于前人提出的双孔介质统一波动理论,考虑岩石裂缝间挤喷流效应,在经典流体指示因子基础上构建了一种新的流体指示因子.该流体因子能够较好地反映岩石内孔隙流体的变化对波传播产生的影响.在实际资料的应用中,采用多种方法分析、对比该流体识别因子与以Biot理论为基础的传统流体因子的优劣,理论分析与实际资料的验证表明该流体因子对于储层中油气的检测有较高的精度和灵敏度.     

Mass rig system for shaking table tests of slender columns

A new mass rig system is proposed to minimize the deficiencies in current shaking table testing setups. This is accomplished by placing the inertial mass on a convex path designed to impose P‐Delta demands on slender cantilever columns. The design and performance of the mass rig system, and the principles used in deriving the equations of motion and their analytical validation against results obtained from shaking table tests, are presented. Formulation of the governing equations of motion was based on Lagrangian mechanics and solved using an implicit linear acceleration method with an adaptive time step formulation. Friction developed in the sliding system was also incorporated in the equations of motion. Experimental results validated the accuracy in the derivation and solution of the equations of motion. Validated by analytical and experimental results, P‐Delta effects were found to increase the displacement demands on slender columns in the low‐frequency range of acceleration input, while in the high‐frequency range P‐Delta effects led to no increase and in some cases even a reduction in displacement demands. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

中国环境污染变动的时空特征及其经济驱动因素

基于2003-2013年经济与环境污染数据,运用EKC模型、Moran's I指数、LMDI指数,将污染排放的经济因素分解为规模效应、结构效应、能源消费效应、能源开发效应、技术污染效应,探讨中国环境污染变动的时空特征。结果表明,中国环境污染总量未到达EKC曲线拐点,处于EKC曲线左侧。在时间维度上,规模效应加剧了环境污染恶化,其他效应的变化间接改善了环境状况。在空间维度上,规模效应的高值聚集区是东部地区;结构效应、能源消费效应、技术污染效应的高值聚集区主要是中西部地区,低值聚集区多为东部和东北地区;能源开发效应是全国范围的整体偏低。中国污染重心在113°E~115°E,32°N~34.5°N的区域内移动,以北京—吉林—广东—浙江等省份所构成的区域,受不同经济效应影响,在向东、向西之间“抉择移动”。     

巢湖沉积物粒度特征及其沉积学意义

对采自西巢湖湖心的一根长为143 cm的沉积柱进行了粒度分析,重建了粒度组成的演变过程。湖心沉积物主要为粉砂和黏土,粒度参数（平均粒径、标准偏差、偏度、尖度、分维值）分析表明沉积物分选程度较好,均为正偏态,峰态为很窄到非常窄,且具有一定的分形特征。C-M图解和概率累积曲线揭示了较弱的水动力环境,颗粒的搬运方式主要为跃移和悬移,比例分别约为70%和25%~30%。结合因子分析,识别出第一主因子（PC1）对细粒物质含量存在显著影响,其值反映了碎屑物质在湖泊中的搬运距离,PC1因子与平均粒径M_z可作为巢湖湖泊水位的替代性指标。     

北京城市休闲商务区的时空分布特征与成因

城市休闲商务区（Recreational Business District, RBD）作为城市重要的游憩空间,为外来游客和城市居民提供休闲消费的场所,逐渐受到学界和业界重视。目前大多数研究还停留在概念层面,在分类、空间结构、分布规律、分异成因等方面上还缺乏一定的实证和定量研究。结合前人研究经验,重新定义RBD,并依据城市RBD的特征和属性将其分为大型购物中心、休闲商业街、城市休闲区三类。选取1990年、2000年、2014年三个时间截面对北京各类城市RBD点进行统计,采用基尼系数、空间插值、核密度分析、地理探测器等方法,结合ArcGIS软件,对北京城市RBD的时空分布特征和成因进行分析,得出以下结论：① 时序上看,北京城市RBD的数量和规模不断增加,增速变快,不同类型的RBD出现不同幅度的空间扩张;② 北京城市RBD的空间集聚程度不断加强,不同类型的RBD,存在一定的增幅和增速差异;③ 北京城市RBD的整体空间结构呈“单核聚集—双核发展—网状扩散”的发展模式;④ 城市RBD多选址在交通便利、临近旅游景区、居民和游客密度较高、地价相对较高的地区。⑤ 游客密度对各类型的城市RBD规模均有较大影响;对于不同类型的城市RBD,各因素对其规模的影响也有所不同。     

卧虎山水库不同算法LS因子值适用性分析

在总结以往LS因子相关算法研究基础上,结合McCool的LS因子参照值,对LS算法的适用性进行评价分析。研究表明,除去复合算法和Remortel修正算法外,其他不同算法LS因子值都小于参照值;研究区LS因子值的最优算法为基于Remortel迭代运算的修正算法;其次为结合刘宝元的陡坡公式和Remortel改进L指数因子迭代运算的复合算法,以及Remortel第4版AML程序算法;再次为B?hner算法,而Moore算法和Desmet算法,由于其与参照值的相关性相对较差,而且其RMSE相对较大,不推荐在该区使用。     

科尔沁和毛乌素沙地灌丛“虫岛”效应比较

选择科尔沙地和毛乌素沙地豆科与非豆科灌丛为研究对象,以灌丛外裸沙地为对照,通过手拣法调查了不同灌丛微生境中土壤动物群落组成与多样性,依据相对相互作用强度指数(RII)分析比较了不同水热地带沙地灌丛"虫岛"差异性及影响机制。结果表明:(1)在科尔沁沙地和毛乌素沙地分别获得36和28个类群,平均个体数分别为76只·m^-2和125只·m^-2。优势类群分别包括拟步甲科及其幼虫和步甲科,蚁科,常见类群分别为12和20个类群,稀有类群分别为22个和6个类群。(2)土壤动物个体数、丰富度和Shannon指数的灌丛"虫岛"RII值,均表现为毛乌素沙地显著高于科尔沁沙地(p<0.05),并且2种类型灌丛均呈现出正向作用(即聚集作用,RII>0)。(3)在2个沙地所有样地中,只有园蛛科、鳃金龟科幼虫和拟步甲科幼虫3个类群完全表征出灌丛"虫岛"现象。园蛛科和拟步甲科幼虫的灌丛"虫岛"RII值不同地带沙地间无显著差异性(p>0.05),而鳃金龟科幼虫RII值则均存在显著差异性(p<0.05)。豆科与非豆科灌丛在不同地带沙地中对"虫岛"表现出相反的作用结果。(4)群落水平上,毛乌素沙地灌丛"虫岛"作用强度高于科尔沁沙地,与水热等沙地气候条件密切相关,而与灌丛功能特性无关。种群水平上,不同土壤动物类群具有不同的灌丛"虫岛"现象,灌丛功能特性、沙地水热条件或者二者交互作用是其原因。     

南京市城市老年人出行行为的影响因素

老年人在人口比例和绝对数量上的快速增长将对整个社会产生一系列影响,其中交通出行是非常重要的一个方面。本文基于2012年南京居民出行调查数据,发现相对于年轻人,老年人的日出行次数增加,但日出行时间和日出行距离都减少,说明老年人单次出行距离较短,且主要围绕“家”形成圆形的活动空间;从出行方式构成来看,老年人以步行和公交车为主,出行目的以娱乐、休闲和购物为主。运用次序Logit及线性回归模型,在确定老年人及其家庭的基本社会经济属性之后,发现城市建成环境对老年人的出行有显著影响。其中,城市人口密度会显著增加老年人的日出行次数,但其日出行距离反而有所减少;居住在原单位小区的老人日出行次数比居住于商品房的老人多,且出行距离也较短;说明混合用地以及紧凑的发展模式有利于促进老年人的出行。距离交通基础设施越近,老年人的出行越活跃。大型购物中心对老年人的购物出行没有显著影响,老年人更倾向于在街头小店购买物品。而小区周边体育馆、博物馆等设施对老年人的吸引力则不如棋牌室和公园广场。研究结果对老年人健康生活和科学合理布局城市设施具有一定的指导意义。     

敦煌西湖自然保护区湿地演化及驱动力分析

西湖国家级自然保护区位于河西走廊西端,是敦煌盆地人工绿洲的天然屏障。近几十年来,由于气候变化和人类水土资源过度开发,保护区生态环境持续恶化,湿地退化和沙漠化趋势日趋严重。本文运用多时相资源卫星遥感影像,解译分析了保护区湿地演化规律。结果表明：1980-2013年间有23个年份湿地处于快速退化状态,保护区湿地面积由1.72×10⁴ hm²减少到0.99×10⁴ hm²,减少了42.4%;保护区湿地的斑块数从32个增加到51个,平均斑块面积由537 hm²减少为213 hm²,湿地演化呈破碎化趋势。湿地分布质心向西南方向移动了11.59 km,湿地呈整体向西南缓慢移动的趋势。运用因子分析法对湿地演化的驱动因子进行了分类,并利用投影寻踪模型分析各驱动因子对湿地演化的贡献率,结果表明：下游湿地退化的根本原因是大规模引地表水和开采地下水灌溉,其次是气候变化引起的冰川退缩、径流量衰减。20世纪90年代,西湖保护区湿地处于相对稳定状态,建议敦煌地区耕地维持在20世纪90年代初的2.7×10⁴ hm²水平,或通过节水、调整作物结构和跨流域调水等措施,压缩引地表水和开采地下水水量,灌溉用水需控制在20世纪90年代初的用水水平。该研究成果可为自然保护区湿地保护和流域综合开发提供依据。