结构震后残余位移研究进展

结构在强震作用下进入非线性阶段会产生不可恢复的永久位移或残余变形,结构残余位移是震后结构抗震性能和地震损失评估的重要参数,具有重要的理论意义和工程实用价值。为了深入分析残余位移的研究现状,为面向性态抗震设计和抗震韧性评估的地震动强度指标研究提供参考,全面和系统分析了国内外结构残余位移相关文献,介绍了残余位移的定义,重点论述了影响结构残余位移的主要因素,总结归纳了残余位移计算模型、残余位移控制方法及考虑残余位移的抗震性能评估方法,最后讨论了残余位移研究中存在的问题和建议。     

北运河水系底栖动物群落结构与水环境质量评价

为全面了解北运河水系的底栖动物群落结构和水环境质量,于2015年5月对北运河水系33个样点的底栖动物和水体理化性质进行了调查,分别采用综合水质标识指数法和底栖动物BI指数法对北运河水系进行水质评价,并通过Kolmogorov-Smirnov检验判断正态性,用Pearson相关分析方法对两种评价结果进行比较和分析.结果表明:北运河水系共采集到底栖动物23种,隶属于3门4纲6目11科11属,以水生昆虫和软体动物为主,整个水系底栖动物群落结构单一;底栖动物BI指数法的评价结果显示,72%的采样点水质为中污染(Ⅳ)或重污染(Ⅴ);综合水质标识指数法的评价结果显示,超过57%的采样点水质为Ⅳ类及以下;根据K-S检验,两组评价得分均符合正态分布;Pearson相关分析显示两种评价结果呈显著正相关.两种评价结果总体上呈现出相同的趋势,均显示北运河水系整体水质状况较差,干流水质状况优于支流,上游水质状况优于下游,温榆河上游、坝河下游、通惠河上游和凉水河的水质状况较差,温榆河源头和坝河上游的水质状况较好.两种评价结果在个别点位存在一定差异,具体表现为基于水体理化因子的评价结果稍优于水质生物评价结果,造成这种差异的原因是两种评价方法在时空尺度上存在差异.针对城市化水平较高、人类活动干扰较强的北运河水系,同时采用这两种评价方法有助于全面了解其复杂的水环境质量.     

帕隆藏布流域冰湖变化及危险性评估

冰湖作为区域气候变化的灵敏指示器和主要冰川灾害的启动器,认识其空间分布及变化特征对探讨冰湖对气候变化的响应规律及冰湖溃决危险性评估具有重要意义.基于1968-1980年地形图数据和1994-2016年Landsat TM/OLI遥感影像资料,综合利用RS、GIS技术和数理统计方法分析帕隆藏布流域面积≥ 0.01 km²冰湖时空分布及其动态变化,并对潜在危险性冰湖进行判别和评估.结果表明：2016年帕隆藏布流域共有冰湖351个,面积50.48 km²,且面积和数量分别以面积>1 km²和面积<0.1 km²的冰湖为主,这些冰湖主要分布于海拔2800~5400 m之间.近50年来帕隆藏布流域冰湖总体呈数量增多、面积增加态势;海拔<3000 m的冰湖相对稳定,而海拔>4500 m的冰湖数量和面积增加则相对迅速.近50年间帕隆藏布流域冰川面积减少591.34 km²,气候变暖导致的冰川末端退缩和冰川融水增加为冰湖形成和扩张提供了发育空间和物质来源.切毛措、光谢错等9个冰湖为潜在危险性冰湖,预计未来一段时间内帕隆藏布流域冰湖溃决可能处于活跃阶段,其形成和暴发也将更加频繁.     

Stripe-based fragility analysis of multispan concrete bridge classes using machine learning techniques

A framework for the generation of bridge-specific fragility curves utilizing the capabilities of machine learning and stripe-based approach is presented in this paper. The proposed methodology using random forests helps to generate or update fragility curves for a new set of input parameters with less computational effort and expensive resimulation. The methodology does not place any assumptions on the demand model of various components and helps to identify the relative importance of each uncertain variable in their seismic demand model. The methodology is demonstrated through the case study of a multispan concrete bridge class in California. Geometric, material, and structural uncertainties are accounted for in the generation of bridge numerical models and their fragility curves. It is also noted that the traditional lognormality assumption on the demand model leads to unrealistic fragility estimates. Fragility results obtained by the proposed methodology can be deployed in a risk assessment platform such as HAZUS for regional loss estimation.     

On the correction of spectra by a displacement reduction factor in direct displacement-based seismic design and assessment

The application of some design and assessment approaches, such as the direct displacement-based design (DDBD) and the capacity spectrum methods, requires the modification of elastic design spectra by some displacement reduction factor, to account for the appropriate energy dissipation capacity of different structures. While several equations to correlate dissipation and hysteresis cycles are available, once the displacement reduction factor has been obtained, the correction of the spectra is operated reducing the displacement demand accordingly and conserving the period of vibration at each point. This procedure is here discussed and proved to be conceptually inappropriate, because the spectral acceleration rather than the period should be kept at each point. The application of this alternative procedure may result in increased shear strength demand in design and in larger required displacement capacity for the same level of strength in assessment, if all other factors are not modified. However, the calibration of the reduction factors applied in DDBD has been extensive, and the method has proved to be effective in predicting displacement demands consistent with those resulting from refined nonlinear time history analysis; therefore, a possible introduction of the proposed correction will require equally extensive studies and possibly compensating corrections in the calculation of the equivalent damping. On the contrary, an appropriate calibration of the factors to be used in the application of the “capacity spectrum” method is still being developed, and the consideration of a constant acceleration may facilitate the derivation of effective equations.     

基于ANSYS的新型乡村抗震防灾适宜性规划模型分析

当前新型乡村抗震防灾适宜性规划分析中通常采用地质分区方法对勘测点进行分析,在分析过程中忽略了GIS空间的复杂性,且未对评价指标加权分析,导致抗震适宜性评价指标量化过程过于主观,存在计算结果与实际结果拟合度低的问题。据此,提出基于ANSYS的新型乡村抗震防灾适宜性规划模型分析。考虑到GIS的空间复杂性,采用ANSYS在GIS空间进行有限元结构场修正操作,结合Logistic非线性回归模型,对乡村土地抗震防灾适宜性规划中的二分类变量数据进行非线性回归分析。为了防止计算数值过于主观,采用组合熵系数模型对Logistic方程计算得来的评价指标加权,由此完成基于ANSYS的新型乡村抗震防灾适宜性规划模型分析。经过实例分析证明,所提方法求出的计算结果与实际结果拟合度较高,能成功完成评价指标的量化,对乡村抗震防灾适宜性规划分析更加客观。     

基于HTML5+CSS3+jQuery Mobile的台站智能管理系统开发与实现

随着黑龙江省地震局省内运维任务越来越重,出现了运维管理模式无法优化资源配置,运维流程比较随意,设备缺乏数字化管理,运维人员有限等问题。为了解决实际工作问题,结合地震设备运维管理系统软件在黑龙江省区域运维中的应用,采用HTML5+CSS3+jQuery Mobile软件技术开发了一套基于移动端的设备管理系统,使用户可以同时用移动端与PC端,通过Web浏览器操作服务器,实现了区域运维中心对地震监测设备的统一数字化管理,提高了管理效率。     

应变率效应对600 MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震性能影响研究

为了更真实地进行钢筋混凝土结构抗震性能评估,应该考虑材料的应变率效应影响。600 MPa级高强钢筋作为新一代建筑钢材,尚无考虑应变率效应影响的600 MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震性能研究。首先进行了不同应变率下600 MPa级高强钢筋拉伸力学性能试验,利用试验数据拟合得到600 MPa级高强钢筋在不同应变率下的强度提高系数表达式,并利用OpenSees软件进行了配置600 MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震性能模拟分析,研究了应变率效应对框架结构抗震性能的影响。研究结果表明:随着应变率的增大,钢筋的屈服强度和极限强度均得到提高,屈服强度最大提高11.5%,极限强度最大提高8.9%;随着所考虑的材料应变率增加,配置600 MPa级高强钢筋框架结构最大顶点位移总体上呈减小趋势,地震波强度越强,应变率效应影响越大,而层间位移角减小幅值相差不大。研究成果可作为600MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震评估的依据。     

基于直觉模糊层次分析法的地震压埋率模型研究

强烈地震会导致建筑物倒塌进而造成室内人员压埋,因此,把特定区域和建筑群的压埋率作为震后救援的决策指标尤为重要。但地震建筑物倒塌受多个影响因素共同作用,造成了压埋率模型的后验倒塌率评估的不确定性问题。针对这个问题采用直觉模糊层次分析法,选取了震级、震源深度、震中距、抗震设防烈度、地基和基础、建筑物结构类型和结构现状等七大影响因素进行加权分析。运用LINGO软件建模解算出了各影响因素权重,通过极大似然法估算了各影响因素对建筑物倒塌率的影响值,进而评估出了建筑物预估倒塌率,并结合先验在室率模型及其区划,建立了基于直觉模糊层次分析法的地震压埋率模型。最后以汶川灾区学校为例,进行了压埋率评估,并对其进行了误差分析。研究表明:抗震设防烈度、建筑物结构类型和结构现状是影响建筑物倒塌的主要因素;在实际评估中模型精度达到±0.15,能为震后快速应急救援提供决策辅助。     

白洋淀表层沉积物中有机氯农药和全多氯联苯的分布特征及风险评估

为了解白洋淀表层沉积物中有机氯农药(OCPs)和多氯联苯(PCBs)的污染情况,采用改进的GC-μECD方法对白洋淀11处沉积物进行了20种OCPs和全部209种PCB单体的定量检测和分析.结果显示:白洋淀11个沉积物样品共检出10种OCPs和24种PCBs,∑OCPs和∑PCBs的含量范围分别为1.22～52.45 ng/g(DW)和nd～37.61 ng/g,在国内处于中等水平; OCPs组成中以HCHs和Dieldrin(狄氏剂)为主,分别占到∑OCPs的39.9%和31.5%,其中7个采样点的HCHs以林丹输入为主,4个采样点以工业六六六污染为主.DDTs检出率较低,来源主要为历史残留;检出的PCB单体以低氯联苯为主,其中一氯、二氯和三氯联苯占∑PCBs的64.73%;采用沉积物质量标准法进行生态风险评估,结果表明白洋淀地区沉积物中p,p'-DDD和∑PCBs生态风险较低,Dieldrin生态风险尚需关注,γ-HCH生态风险较高,不容忽视.