Establishing a predictive performance indicator for real‐time hybrid simulation

Real‐time hybrid simulation (RTHS) is increasingly being recognized as a powerful cyber‐physical technique that offers the opportunity for system evaluation of civil structures subject to extreme dynamic loading. Advances in this field are enabling researchers to evaluate new structural components/systems in cost‐effective and efficient ways, under more realistic conditions. For RTHS, performance metric clearly needs to be developed to predict and evaluate the accuracy of various partitioning choices while incorporating the dynamics of the transfer system, and computational/communication delays. In addition, because of the dynamics of the transfer system, communication delays, and computation delays, the RTHS equilibrium force at the interface between numerical and physical substructures is subject to phase discrepancy. Thus, the transfer system dynamics must be accommodated by appropriate actuator controllers. In this paper, a new performance indicator, predictive performance indicator (PPI), is proposed to assess the sensitivity of an RTHS configuration to any phase discrepancy resulting from transfer system dynamics and computational/communication delays. The predictive performance indicator provides a structural engineer with two sets of information as follows: (i) in the absence of a reference response, what is the level of fidelity of the RTHS response? and (ii) if needed, what partitioning adjustments can be made to effectively enhance the fidelity of the response? Moreover, along with the RTHS stability switch criterion, this performance metric may be used as an acceptance criteria for conducting single‐degree‐of‐freedom RTHS. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

显式自由表面模型时间分裂格式的一个积分方案

讨论了有关显式自由表面模型的时间分裂格式中的分裂误差。在传统的积分方案中，由于采用蛙跳格式，斜压动量方程具有三层的时间离散结构，但是，正压动量方程在相应的时间层上只有二层的离散结构。因此，正压方程与斜压方程的时间离散结构是不相容的。分析结果表明，这是导致分裂误差的原因。本提出一种能保持时间离散结构相容的正压和斜压方程的时间积分方案。该积分方案的分裂误差很小因此特别适合于需要长期积分的气候研究。该方案在北太平洋的一个自由表面模型中得到了应用。     

基于小波变换和GALSSVM的边坡位移预测

边坡变形是一个受多种因素综合作用的复杂非线性动力学演化过程,用现有的物理模型来解决边坡变形的预测问题有很大难度。大量的研究工作表明,用实测的边坡位移时间序列来预测边坡未来变形更为准确,而将多种方法组合起来进行预测成为研究的主要趋势。在此基础上,建立了一种基于小波变换和进化最小二乘支持向量机(GALSSVM)的边坡位移预测模型。首先利用小波变换将边坡时间序列分解为低频分量和高频分量,然后利用互信息法和伪近邻法得到各分量的时间延迟和嵌入维数并进行相空间重构,再根据各个相空间的特点建立相应的GALSSVM预测模型,最后把各分量的预测结果进行小波重构,重构后的结果即为最终的边坡位移预测结果。对丹巴滑坡预测研究表明,这种新的预测模型具有较高的预测精度,可以应用于实际工程     

栾川钼矿采空区钻探技术试验研究

针对栾川钼矿地质结构复杂、地下采空区交错纵横,采空区底板凹凸不平开孔困难,普通钻进容易造成钻孔偏斜的情况,为解决矿区面临的勘探技术难题,研究试验了以潜孔锤反循环钻探技术为核心,集成多种先进的钻探机具,采取人工造孔法、下套管导向法或实时控制参数法等钻探工艺,顺利在采空区底板打孔并钻穿多层采空区,取得了良好效果。     

智能卡和出租车轨迹数据中蕴含城市人群活动模式的差异性分析

当前采用交通流数据量化城市人群活动模式研究已经取得了丰硕的研究成果,但是对于同一区域、同一时段不同类型交通流数据反映城市人群活动模式的共性与差异性仍然知之甚少,直接影响了城市人群活动模式挖掘结果的可解释性与实际应用效果。为此,本文旨在对目前广泛采用的智能卡数据（公交和地铁刷卡）和出租车轨迹数据2种重要的交通流数据,从时空分布模式的差异性、行程距离及距离衰减效应的差异性、空间社团结构的差异性3个方面,探索二者反映城市人群活动模式的差异性：① 采用北京市六环以内区域2016年5月9日至15日的智能卡和出租车轨迹数据进行实验分析,研究发现：① 2种交通流反映出行需求的空间分布呈现出高度相关性,但是在同一空间单元上,2种交通流反映出行需求的时间相关性较低;② 2种交通流的使用率在不同空间位置存在明显差异,仅在城市中心区域使用率较为均衡;③ 2种交通流反映人群行程距离的空间分布、距离衰减效应存在明显差异,公共交通对于促进长距离出行更为重要;④ 从2种交通流发现的空间社团结构都显示了城市的多中心结构特征,但是二者发现社团结构存在的差异性表明两种交通方式对城市空间交互起着不同的作用。本研究有助于深入理解多源交通流反映城市人群活动的内在机理,提升城市人群活动模式在城市规划、交通管理等领域的应用效果。     

地震预警系统在提高中国台湾地区地震速报时效性中的作用

利用地震预警系统对中国台湾地区地震进行速报,与传统地震告警软件对比后发现,预警系统能够在较短时间内得出地震三要素并告警,可为地震速报人员争取较长速报用时。总结了地震速报过程中需要注意的若干细节问题。     

日本“3·11”海啸引起的乐清湾共振研究

本文基于TELEMAC-2D模型建立太平洋区域海啸传播模型,模拟2011年日本“3·11”海啸事件下海啸波的传播。使用实测数据对该模型进行验证,在模型验证良好的基础上分析日本“3·11”海啸事件对乐清湾的影响。通过频谱分析得到“3·11”海啸激发的乐清湾内240、180和103 min这3个主导模态的幅值及其相位。通过白噪声实验对乐清湾的固有共振特征进行估算,进一步支持了乐清湾在上述3个模态发生共振这一结论。白噪声实验还表明,海啸等海洋灾害发生时会在乐清湾湾顶及湾口处产生较大的增水,该结论对乐清湾内海洋灾害风险防范具有指导意义。     

The Linear Coregionalization Model and the Product–Sum Space–Time Variogram

The product covariance model, the product–sum covariance model, and the integrated product and integrated product–sum models have the advantage of being easily fitted by the use of marginal variograms. These models and the use of the marginals are described in a series of papers by De Iaco, Myers, and Posa. Such models allow not only estimating values at nondata locations but also prediction in future times, hence, they are useful for analyzing air pollution data, meteorological data, or ground water data. These three kinds of data are nearly always multivariate and because the processes determining the deposition or dynamics will affect all variates, a multivariate approach is desirable. It is shown that the use of marginal variograms for space–time modeling can be extended to the multivariate case and in particular to the use of the Linear Coregionalization Model (LCM) for cokriging in space–time. An application to an environmental data set is given.     

X射线荧光光谱法测定地质样品中的氯

使用粉末压片法制样,X射线荧光光谱法测定地质样品中氯,探讨了样片背衬、样片接受X光照射时间对测量结果的影响。Cl的精密度(RSD,n=12)小于10%。Cl的方法检出限为12μg/g,采用国家一级标准物质分析验证方法,其结果与标准值相符。     

渭河盆地中土层场地对地震动的放大作用

土层场地对地震动的影响较大,建(构)筑物的选址及其抗震设防必须考虑土层场地的放大作用,以避免或减轻其震害.汶川地震中,布设在渭河盆地中的数字强震动台网共有27个台站(包括2个基岩台站和25个土层台站)获得良好的主震加速度时程.利用这些加速度时程,选择汤峪台做为参考场地,基于考虑几何衰减的传统谱比法分析研究了25个土层场地的放大作用.结果表明:(1)汶川地震中渭河盆地土层场地上的加速度峰值(PGA)有随震中距增加而减小的趋势,且与土层的厚度无关.(2)根据汶川地震中渭河盆地土层场地的加速度反应谱特征及其对地震动的放大作用特征,渭河盆地的土层场地可分为3类:深厚、中厚和薄土层场地.而且,深厚、中厚和薄土层场地分别对地震动的低频、1 Hz附近和高频分量放大作用显著;值得注意的是,深厚土层对地震动的高频分量也有一定程度的放大,只不过相对于低频分量的放大作用较小.(3)汶川地震中渭河盆地的土层场地对不同方向地震动的放大作用不同,且有EW＞NS＞UD的关系.(4)汶川地震中从宝鸡到眉县沿着盆地边缘分布的Ⅶ度烈度异常区是盆地边缘效应和土层场地对地震动放大作用共同作用的结果.