藕塘古滑体在三峡水库形成后的稳定性分析

采用极限平衡和三维弹塑性有限元分析方法,对藕塘古滑体在三峡水库形成后的稳定性进行了计算分析。计算中考虑了水库水位变化、渗透压力、建筑荷载以及地震等诸多因素对滑体稳定性的影响,并给出了滑体失稳的临界破坏条件,为库区移民迁建新址的勘察工作提供了量化的论证。     

强台风下导管架平台倒塌全过程数值仿真

针对强台风引起的平台倒塌问题,综合隐式有限元与显式动力有限元算法,建立导管架平台结构倒塌全过程仿真流程;提出基于重现期的Pushover分析方法,充分考虑平台侧向环境载荷分布的变化以及可能的甲板上浪载荷因素,使得确定的倒塌环境载荷更加真实;采用APDL编制平台隐式与显式有限元模型转化程序,有效解决波浪载荷计算与精确施加的难题;在此基础上,应用LS-DYNA实现导管架平台在强台风载荷下的倒塌全过程仿真,动态再现平台结构倒塌过程中的构件破坏失效及内力分布,深入揭示平台结构的倒塌机理。研究成果可为导管架平台结构抗台风设计及理论研究提供参考。     

点蚀损伤下桩基式平台腿柱轴压极限承载力研究

采用圆柱体点蚀损伤模型,建立含细观尺度点蚀损伤的桩基式平台腿柱多尺度精细化数值模型,研究壁厚损伤度、点蚀损伤强度以及点蚀体积损伤强度影响平台腿柱轴压极限承载力的规律。研究结果表明,壁厚损伤度及点蚀损伤强度明显削弱平台腿柱的极限强度,且随点蚀损伤强度增大壁厚损伤度的影响加剧;点蚀体积损伤强度由于综合考虑了壁厚损伤度和点蚀损伤强度的耦合因素,相比于独立考虑后两者,其更能合理地描述点蚀损伤对平台腿柱极限强度的影响,故点蚀体积损伤强度体现了点蚀损伤的关键特征。本方法不仅适用于研究点蚀损伤构件的极限承载力,其所提出的点蚀损伤模型的构建方法,可拓展于研究受点蚀损伤的整体平台结构的极限承载力,且确定点蚀体积损伤强度为描述点蚀损伤特征的关键参数后,有望将其用于修正点蚀损伤平台腿柱的承载力设计公式。     

基于滑动L2优化准则的GPS坐标时间序列重构

GPS坐标时间序列中不仅包含白噪声,还包含闪烁噪声、随机漫步噪声等有色噪声,这些噪声将影响GPS应用的可靠性,甚至可能对一些地球物理现象做出错误的解释,因此降低GPS坐标时间序列中有色噪声的影响、提高GPS精度是一个重要和基本的问题。提出了一种滑动L₂优化估计方法(ML₂),通过选取合适的窗口建立L₂优化模型,再利用交替迭代乘子法求解每段时间序列的优化问题,并逐年滑动得到整段GPS坐标时间序列的估计。实验结果表明,ML₂方法与奇异谱分析、小波分解、滑动普通最小二乘法相比具有更好的重构效果。     

深厚覆盖层上高土石坝极限抗震能力分析

针对强震区深厚覆盖层上高土石坝的特点,在三维真非线性有效应力地震反应分析基础上,提出了一套深厚覆盖层上高土石坝极限抗震能力的研究方法。从稳定、变形、防渗体安全等方面,对建在深厚覆盖层上的长河坝高心墙堆石坝的极限抗震能力进行了研究和分析。根据坝坡稳定性、地震残余变形、液化可能性、单元抗震安全性、防渗心墙及坝基防渗墙安全等多角度的评价结果,初步认为,长河坝的极限抗震能力为0.50～0.55g。     

灌注桩后注浆单桩竖向极限承载力研究

近年来,后注浆技术得到了广泛的应用。钻孔灌注桩可大大降低建筑物的沉降,并使建筑物的沉降更加均匀,文章介绍后注浆工艺的承载力提高机理及在天津地区的几个工程实例,分析了注浆前后单桩竖向极限承载力对比情况及影响单桩竖向极限承载力的几个因素。     

赵东油田老平台T型管节点极限承载力弱化规律研究

赵东油田一期建设的导管架平台在长达20年服役期内,长期承受恶劣的海洋环境载荷,将会产生裂纹和腐蚀等缺陷。此类缺陷的出现必然对平台结构,特别是管节点结构的极限承载力产生巨大影响。本文针对赵东油田ODA老平台典型T型管节点结构,通过建立考虑裂纹和腐蚀损伤的管节点非线性有限元模型,研究了管节点上出现的腐蚀和裂纹等损伤对其极限...     

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。