资源环境承载能力百年研究的系统综述

承载能力是资源环境领域持续近两个世纪的经典命题,其概念与研究框架不断被更新,但始终聚焦在人地矛盾与可持续性。本文构建了人地关系分析框架,系统解析国外资源环境承载能力研究演化过程,通过国外趋势与国内外对比分析,提出中国资源环境承载能力研究重点方向。研究发现：(1)国外承载能力概念根植于（新）马尔萨斯主义理论,由资源供给、环境污染、生物圈退化等矛盾扩展为人地关系系统性矛盾,经历了资源承载能力（始于19世纪）、环境承载能力（始于20世纪70年代）、生态系统承载能力（始于20世纪90年代）、自然系统承载能力（始于21世纪10年代）4个研究阶段;(2)承载能力在国外不同学科领域具有不同的概念内涵,即使在同一学科领域也可能存在不同应用场景与适用范围,且由于挂钩政治经济学理论,因技术进步、市场机制与时空有限性等产生争议,因此其概念讨论与使用需加以约束和明确;(3)当前中国承载能力研究与国外几乎同步,其优势在于人地关系整体性与系统性的区域尺度研究,但在全球尺度、自然与社会科学理论方法融合等方面仍有对接和追赶空间。本文建议围绕学科融合与理论、尺度效应与机理、模型—数据融合与集成、不同空间单元与典型类型区...     

四川汶川七盘沟“7·11”泥石流破坏建筑物的特征与力学模型

2013年7月11日,四川省汶川县威州镇七盘沟暴发大规模泥石流。通过实地调查和测量,获取了98份建筑物破坏样本。泥石流中大石块、漂木和生活废弃物是参与破坏的主要介质;建筑物长轴方向与流向垂直时,更易遭受破坏;而长轴方向与流向平行且规则分布时,首个遭遇泥石流的建筑物会严重破坏,但也起到阻挡泥石流和耗能的作用,较好地保护了其后的建筑物;当建筑物分布不规则时,首个和凸出的建筑物均遭受冲击破坏;距泥石流出口和主流线越近,建筑物破坏越严重。分析建筑物破坏特征发现:受损建筑物表现的破坏模式因结构类型不同而异;若以梁和柱为承重构件,其破坏主要因柱体受冲后产生塑性铰或被剪断,致建筑物倾斜或倒塌,而以砌体为承重构件者,其破坏表现为承重墙体产生裂缝或垮塌致建筑物整体倒塌。参照建筑物破坏模式,以静力学极限平衡理论为基础,提出建筑物柱体和墙体破坏的临界条件计算公式。最后,依据泥石流的破坏方式和建筑物受损模式,将七盘沟建筑物的破坏划分为5个等级,并讨论了甘肃舟曲泥石流和本次灾害期间建筑物破坏特征的异同。本研究从案例分析的角度,为泥石流危险区城镇及居民点建筑物规划布局和结构设计提供参考。     

基于边际效应模型的安徽省建设用地增长极限研究

客观把握建设用地扩展对经济贡献极限规律,有利于厘清管理层对土地经济价值的科学认识,摒弃夸大经济依赖土地投入的歧路理念。运用经济学边际理论及边际效应模型,采用回归分析方法,对安徽省边际建设用地与经济增长之间关系及边际建设用地变化率进行了动态测度,结果表明:①1997—2012年,建设用地扩展与经济增长相关系数达0.909;②边际建设用地值由1997年的0.139 6 km2/亿元降至2012年的0.052 1 km2/亿元,呈递减态势;③边际建设用地变化率值由1997年的-4.62×10-5km2/亿元2增至2012年的-1.85×10-6km2/亿元2,呈逐渐接近0态势;④边际建设用地变化率为0时刻将在2022年达到,建设用地使用量将达最佳状态。可为安徽省制定土地管控政策与土地利用规划提供科学依据和参考,也可为省域尺度同类研究提供范式借鉴。     

小波分析在雷击大气电场波形去噪分析中的应用

雷击时大气电场信号中混杂的噪声信号影响对真实大气电场信号的分析、提取和使用。文中通过计算仿真信号和去噪前后真实电场信号的均方误差,分析选取不同的小波函数、阈值法和小波分解层数对去噪效果产生的影响。考虑雷击时大气电场信号的信噪比,选用sym5小波和db5小波与minimaxi和rigrsure阈值法结合,且对小波的分解层数选用6~7层,进行大气电场波形的去噪处理,其去噪效果比较理想。最后,将该方法用于实际雷击大气电场波形数据的去噪处理,对雷击时电场波形的突变性检测中,在20个样本中有14个在首次雷击前1.5~2 h具有突变过程,占70%,这为将大气电场仪资料引入其他气象参数预报模型提供了切入点。     

初始几何缺陷对管道极限承载力影响研究

初始几何缺陷被认为是影响管道极限承载力和稳定性的重要因素,但是大部分的管道力学特性研究都没有考虑初始缺陷的影响。基于管道几何尺寸测量机,获得管道的壁厚和直径沿轴向以及环向的分布规律。据此建立了四个三维实体有限元模型,分别为完好管道模型、只考虑直径缺陷的管道模型、只考虑壁厚缺陷的管道模型以及考虑所有缺陷的管道模型。分析了初始缺陷对管道的极限内压承载力、极限轴力承载力和极限弯矩承载力的影响。结果表明,直径缺陷对管道的极限内压承载力影响较大;壁厚缺陷对管道在复杂荷载作用下的极限弯矩承载力影响较大。     

腐蚀损伤下海洋平台极限强度计算方法及试验研究

基于非线性有限元方法,计及材料非线性和几何非线性,考虑腐蚀损伤因素提出了一种固定式海洋平台极限强度计算方法,并以墨西哥湾某海域某典型固定式海洋平台为算例,对其进行全寿命期内极限强度计算,获得了该海洋平台极限强度随服役年限的变化规律。同时依据刚度相似和几何相似,设计完好试验模型和腐蚀试验模型,开展极限强度试验研究,将试验结果与计算结果对比分析,通过试验手段验证了腐蚀损伤下海洋平台极限强度计算方法的有效性。     

结构总体最小二乘估计理论的拓展及其应用研究EI北大核心CSCD

具有随机系数矩阵的高斯-马尔可夫(GM)模型被称为变量误差(EIV)模型,在均方误差意义下,总体最小二乘(TLS)估计得到的EIV模型参数估值优于最小二乘(TLS)估计,这种状况已引起测绘领域的极大关注,并成为多年来的热点问题之一。     

《崩滑地质灾害稳定性评价方法研究》

正内容简介本书是崩塌、滑坡地质灾害稳定性评价新方法研究,全书共分两篇十四章,系统阐述了边坡(滑坡)稳定性评价极限分析法和不稳定岩体(崩塌)稳定性评价计算方法。主要内容包括极限分析上限法原理、土质和岩质边坡稳定性评价极限分析上限解;崩塌地质力学分类、崩塌灾害机理及稳定性评价方法、崩塌灾害危险性分级与分区评价。     

基于蒙特卡洛方法的基坑抗突涌稳定性分析

根据现行技术规范判定和定量计算基坑的抗突涌安全性,不能客观反映工程建设场地地质条件不确定性等随机因素的影响。本文应用蒙特卡洛方法,考虑引发突涌的随机影响因素进行基坑抗突涌稳定性分析,并根据基坑突涌灾害的发生概率提出应对措施,以助于更合理地指导基坑工程的设计施工及其地质灾害防治。     

考虑桩-土体系渐进破坏的单桩承载特性研究

针对目前桩基承载特性确定时未考虑桩-土体系渐进变形过程的现状,采用现场试验和理论分析等手段对考虑桩-土体系渐进破坏的单桩承载特性展开研究。首先,利用现场试验数据对侧阻和端阻的软化特性展开深入探讨,提出了侧阻和端阻软化模型,明确了模型中各参数取值方法,并验证了其合理性。同时,根据提出的侧阻和端阻软化模型,建立了一种可考虑桩-土体系渐进破坏的单桩承载特性的迭代算法。算例分析表明,计算获得的破坏性单桩承载特性与实测值有较好的一致性,且可反映侧阻和端阻的破坏特性。实际工程中,结合单桩承载特性分析算法,可根据单桩的实际受力特点灵活选用不同形式的侧阻和端阻荷载传递函数来分析不同桩顶荷载水平下的单桩受力特性。