Probabilistic seismic loss assessment of aging bridges using a component‐level cost estimation approach

Deteriorating highway bridges in the United States and worldwide have demonstrated susceptibility to damage in earthquake events, with considerable economic consequences due to repair or replacement. Current seismic loss assessment approaches for these critical elements of the transportation network neglect the effects of aging and degradation on the loss estimate. However, the continued aging and deterioration of bridge infrastructure could not only increase susceptibility to seismic damage, but also have a significant impact on these economic losses. Furthermore, the contribution of individual aging components to system‐level losses, correlations between these components, and uncertainty modeling in the risk assessment and repair modeling are all crucial considerations to enhance the accuracy and confidence in bridge loss estimates. In this paper, a new methodology for seismic loss assessment of aging bridges is introduced based on the non‐homogeneous Poisson process. Statistical moments of seismic losses can be efficiently estimated, such as the expected value and variance. The approach is unique in its account for time‐varying seismic vulnerability, uncertainty in component repair, and the contribution of multiple correlated aging components. A representative case study is presented with two fundamentally distinct highway bridges to demonstrate the effects of corrosion deterioration of different bridge components on the seismic losses. Using the proposed model, a sensitivity study is also conducted to assess the effect of parameter variations on the expected seismic losses. The results reveal that the seismic losses estimated by explicitly considering the effects of deterioration of bridge components is significantly higher than that found by assuming time‐invariant structural reliability. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

适用于冻土的广义非线性强度准则

冻土与融土的主要区别是冰,温度变化影响着孔隙冰含量,进而影响着冻土的物理力学性质．广义非线性强度准则用一个表达式描述了材料在“平面及子午面上的非线性强度特性,其在主应力空间的π平面上的破坏函数为介于SMP准则和Mises准则之间的光滑曲线,子午面上的破坏函数为幂函数曲线．在该准则的框架下,通过国内学者已取得的冻土材料的...     

粉细砂的真三轴试验与强度特性

采用柔性真三轴仪对上海粉细砂进行了一系列不同中主应力系数条件下的真三轴试验,针对中主应力对粉细砂强度特性的影响进行了系统分析。基于真三轴试验结果对Mohr-Coulomb强度准则的形状函数进行了改进,并采用试验结果对强度准则进行验证。结果表明,建立在真三轴试验基础上的强度准则能更准确地反映砂土三维应力状态下的强度特性。     

真三维状态下土体强度及变形分叉影响

通过引入应力Lode角建立合理的角隅函数描述偏平面形状,对三维Mohr-Coulmb强度准则进行修正,使之能合理反映中主应力比对土体峰值内摩擦角的影响。修正后的准则在偏平面上的强度线与Lade-Duncan准则相似,但更具灵活性,预测结果更符合松砂真三轴试验结果。由于土体在加载过程中常发生应变局部化现象,导致其强度得不到充分发挥。基于非共轴塑性模型的分叉分析研究了应变局部化发生对土体强度发挥的影响,通过与密砂真三轴试验结果对比表明,分叉强度能合理反映在不同中主应力比条件下应变局部化发生对土体强度的降低作用。     

山西大同煤田石炭系物源区构造背景分析

通过对山西大同煤田石炭系口泉、吴家窑剖面砂体古流向分析,采用Gazzi-Dickinson计点法对两条实测剖面上40个砂岩样品进行显微镜观察统计,并应用Dickinson的Q-F-L和Qm-F-Lt三角图解对统计结果作了相应分析。认为上石炭统本溪组母岩源区以克拉通内陆型为主,母岩为沉积岩;上石炭统太原组母岩源区以再旋回造山带型为主,母岩区以沉积岩分布为主,并分布少量变质岩和岩浆岩岩体;山西大同煤田石炭系物源区为北侧的阴山隆起造山带,属陆内隆升构造带的构造背景。从而进一步证明了＂阴山古陆＂并不是自元古代以来就长期隆升的构造单元。     

应用P—S曲线分析非线弹性地基上的欧拉——伯努利梁

在较大外荷载下,搁置在地基上的Bernoulli—Euler梁下部的土体会发生塑性变形。在使用有限差分法离散了文克勒地基梁（Winkler）的控制方程后,形成了线性代数方程组,然后调用计算机Fortran程序进行了求解。利用p-s曲线,通过迭代,使用有限差分法求解了考虑土体塑性的变基床系数的Winkler地基梁的位移。计算结果表明：通过p-s曲线和变基床系数的Winkler地基梁模型,可近似分析出地基在外荷载作用下是进入弹性阶段还是弹塑性阶段,并给出较为合适的地基沉降值。最后,讨论了算法的应用范围。     

农业生产潜力计算与分析系统的设计与实现

随着人口的不断增加和经济的快速发展,粮食安全问题日益突出,而农业生产潜力可以描述某一地区的粮食生产能力,因此,研究农业生产潜力非常重要,对合理开发农业资源,指导农业生产,具有十分重要的现实意义.本研究在GIS技术、COM组件技术、插件技术等支持下,采用C#开发语言、ArcEngine开发组件、SQL Server数据库...     

基于MIMIC算法和RPCA的混合蚁群优化算法

为提高连续域上蚁群算法的寻优性能,降低决策变量之间的相关性,设计一种基于MIMIC算法和RPCA的连续域上蚁群优化算法.本文首先介绍连续域上的蚁群算法;然后根据一些处理多变量相关性的方法,给出有效相关性的定义;接着提出一种基于MIMIC算法和RPCA的混合蚁群算法;最后,通过对标准测试函数进行优化求解实验,将所得结果与连续域上的蚁群优化算法相比较,可知该算法在寻优能力和收敛性方面都有明显的提高,是一种有效的优化算法.     

基于主成分分析法的湖南省农用地集约利用评价

采用主成分分析方法,从市(州)层面对湖南省农用地集约利用进行定量综合评价,并依据评价结果进行聚类分析。结果表明:2008年,湖南省农用地可划分为集约利用、中度集约利用、低度集约利用三等,归并为6类;环洞庭湖地区及湘江流域的岳阳、常德、益阳、长沙、湘潭、衡阳、永州7市农用地处于集约利用状态,其中,长沙、湘潭归并为一类,岳阳、益阳、衡阳归并为一类,常德、永州归并为一类;湘中娄邵盆地的娄底、邵阳和湘东的株洲3市农用地处于中度集约利用状态,归并为一类;湘西的怀化、湘西州、张家界和湘南的郴州4市(州)农用地处于低度集约利用状态,其中,郴州、怀化归并为一类,张家界、湘西州归并为一类。研究结果符合区域农用地利用实际,对湖南省农用地集约高效利用具有一定的指导意义。     

滇西北纳帕海湿地区域土壤速效氮组分的分异及指示意义

对纳帕海湿地区的弃耕地-中生草甸土(AFMMS)、中生草甸土(MMS)、湿草甸土(WMS)和沼泽土(MS)的0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm层位采样,分析各层土壤速效氮(RAN)、溶解有机氮(DbN)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(N0,-N)含量.发现:本区4类土壤中,沼泽土各层速效氮素组分含量都显著高于其他3类土壤对应层的含量.4类土壤上层均为RAN和DON的主要分布层,且两者在上层的分异都为AFMMSMMS>WMS>MS,而上中层DON/IN分异为AFMMS>WMS>MMS>MS.这一研究表明,水分和植被生态分异对该湿地区土壤速效氮素组分分异具有重要影响;测得的3类速效氮素组分占RAN的比例极低,土壤中大量的易分(水)解有机氮尚待加强研究;相较于较低比例的无机氮而言,土壤中可被有效利用和易随水分运移发生流失的DON具有更重要的氮素供应和环境指示意义,湿地旱化会增加土壤DON的相对比例从而可能加剧土壤DON的流失,应加强流域中上游湿地土壤的DON动态变化研究.