水平成层场地动剪应变与震动速度关系解析

以SHAKE2000为代表的频域等效线性化是目前主流的土层地震动计算方法。由于该方法在软土场地计算结果严重不合理,其改进方法成为目前研究热点,主要采用频率相关法,但一直没有取得实效。对频率相关法中土体动剪应变和震动速度成恒定比例关系的基本假定进行研究,从波动方程推导出了均匀全空间单向行波、单一均匀半无限场地、成层场地等3种典型场地中土体剪应变与震动速度关系的精确解答,通过数值试验研究了这一假定的合理性与偏差程度。结果表明：动剪应变和震动速度成恒定比例关系这一假定只有在无边界均匀介质单向行波情形下才成立,对于实际成层土场地,动剪应变与震动速度关系强烈依赖于波的频率和观察点的位置,如果在土层地震反应分析中忽略反射波而采用单向行波恒定比例假定将会使计算结果产生显著偏差;动剪应变与震动速度成恒定比例关系的假定导致的偏差达4个量级,即使对于单一均匀半无限空间模型偏差也十分显著;对实际土层地震动的求解,该假定在理论上定性错误,定量上偏差不可接受,必须放弃而另寻其他途径。     

Nonlinear dynamics of a fluid-conveying pipe under the combined action of cross-flow and top-end excitations

We report a theoretical investigation of an elastic and slender fluid-conveying pipe with a top-end excitation subjected to uniform cross flows. Considering the mean drag force and the time varying vortex-induced lift force which is modeled using a nonlinear van der Pol oscillator, the nonlinear partial differential equations of the motion of coupled fluid-structure system are constructed and simplified to a reduced-order model through the Galerkin-type discretization. By virtue of quasi-static displacement conditions, the characteristics of vortex-induced vibration of the pipe are evaluated for the first two lock-in modes. The results show that the top-end excitation can increase the vibration amplitude of the pipe when the cross-flow speed is out of the lock-in regions. When the cross-flow speed is within the lock-in region, however, the top-end oscillation causes a transition between quasi-periodic and periodic in the responses of the pipe, significantly reducing or increasing the vibration amplitudes depending on the excitation acceleration and frequency. This finding has an important guidance in suppressing vortex-induced vibrations by balancing the internal fluid velocity and the top-end excitation.     

TMI、AMSR-E全球海表温度与Argo近海表温度的比较

本文将TMI（Tropical Rainfall Measuring Mission （TRMM）Microwave Imager）和AMSR-E（Advanced Microwave Scanning Radiometer for the Earth Observing System）卫星观测的全球海表温度与Argo浮标观测的近海表温度进行了比较。并检验了影响海温变化的因素,包括风速、水汽含量、液态云和地理位置。结果显示,TMI、AMSR-E海表温度与Argo近海表温度均明显相关。在低风速时,TMI、AMSR-E海表温度整体比Argo近海表温度高。在低风速时,TMI比AMSR-E海表温度更接近Argo近海表温度,但TMI海表温度在高纬可能没有经过良好校正。温度差异显示,在低水汽含量时,TMI和AMSR-E海表温度显示出暖的差异,代表TMI和AMSR-E海表温度在高纬均没有经过良好校正。黑潮延伸区的海表温度变化要比海潮区明显。春季在黑潮延伸区,卫星观测的海表温度与Argo近海表温度差异较小。在低风速时,TMI和AMSR-E海表温度均经过了良好校正,而TMI比AMSR-E效果更好。     

Experimental and theoretical methods on determination of stress-dependent natural frequency of marine sedimentary clay

Excited by the vibration sources in dynamic engineering, the natural frequency and damping factor of the saturated marine sedimentary clay are key dynamic parameters that influence the responses under cyclic loads. Experimental and theoretical methods are proposed in this paper to analyze the natural frequency and the stress-dependent nonlinearity. The experimental method shows that the natural frequency of soils with specific stress state subjected to large cyclic shear strain can be estimated from the data of dynamic triaxial tests based on the amplitude–frequency response curve. Trial and error by the criterion from the half-power bandwidth method is used to determine the optimal fitting. The results of a theoretical study on the free vibration of soil layers are then presented to derive the analytic solution of natural frequency. In addition to the two frequency-independent elements (a lumped mass matrix and a stiffness matrix), the system’s equivalent damping coefficient matrix is iteratively determined based upon the forced vibration experimentally. Finally, the impacts of the resonance phenomenon on the dynamic shear modulus and hysteretic loop are discussed.     

利马气候大会成果分析与展望

利马气候大会达成的《利马气候行动号令》明确了《联合国气候变化框架公约》所有原则,尤其是共同但有区别的责任原则适用于拟于2015年巴黎会议达成的新协议。会议还就“国家自主决定的贡献”等做出了决定。利马大会成果对2015年巴黎气候大会达成气候变化新协议具有重要推动作用。面对2020年后的新挑战,中国需尽快制定应对气候变化法,建立碳排放交易机制,促进对应对气候变化先进技术投资,以及加大参与治理国际气候变化事务力度。     

南海实现和谐之路

中国最早发现和开发利用南海及其诸岛,南海之名始见于周朝,距今3 000多年,至秦汉时,已开发南海至印度洋的航运和商贸事业。南海诸岛和南海部分海域属于中国领土和海疆,标示在中国出版的地图中为断续国界线。南海周边国家关系历来大多处于和谐状态,其中秦汉南海海上丝绸之路和明朝郑和船队下西洋为其中显著发展的和谐时段。而自中世纪以来,域外强国侵入南海,使南海区域在相当长时间内处于严重不和谐状态。其中,15―19世纪,欧美殖民主义者侵占南海周边各国。20世纪上半叶,日本殖民主义者开始侵占中国南海诸岛,并在第二次世界大战中吞占了整个南海区域;20世纪下半叶,法国和美国相继挑起印度支那战争和越南战争。南海周边部分国家霸占中国南海诸岛许多岛礁,并在其上建筑和扩建机场及港口,扩军备,分割其海疆并掠夺其海洋石油天然气资源。中国必须开展积极的外交和军事活动,尤其是加强国防建设,在南海诸岛建设海空军基地,才能保护中国南海油气和渔业资源的开发和运输畅通,并尽早收回全部岛礁主权,使南海周边国家愿意“共同开发”,创造和谐的南海。     

利用余震频度分布进行宏观震中快速判定

微观震中和宏观震中的偏离是现阶段震后烈度快速判定亟待解决的问题。 本文旨在通过研究中国西部1970年以来7个M_S≥6.5破坏性大地震后24小时内的余震频度N值的空间变化, 分析和判定主震破裂的大致范围, 从中得出可能的宏观震中位置, 为大地震的应急救援提供参考。 本文将主要以2008年汶川地震为例说明最小完整性震级确定的步骤和结果, N值计算方法和N值分布图的绘制以及宏观震中的确定, 最后将7次大地震每个时段估计震中和实际的宏观震中进行比较和分析。 研究结果显示: ① 破坏性大地震24小时内不同时段由余震频度N值分布得到的宏观震中, 可有效缩小由微观震中评估烈度产生的偏差; ② 震后2、 4、 12、 24小时四个时段的估计震中能够作为烈度快速判定的修正因子, 满足震后快速响应的时效性要求。 并且震后24小时的估计震中效果最好。     

2014年于田M_S7.3地震序列的频谱特征分析及其前震识别

利用新疆区域数字地震台网的波形资料,对2014年2月12日于田MS7.3地震前震和余震序列的频谱特征进行了分析。基于Brune模型,对观测记录进行仪器响应、传播路径和场地响应的校正,使用遗传算法对于田地震序列103次ML≥3.0地震的震源谱进行了反演计算。结果表明:1前震序列的拐角频率相对偏低,扣除地震矩影响后,余震的拐角频率有明显增高的趋势;2距离震中最近的YUT台资料分析显示,于田地震几次前震活动的台站观测谱相对较为独立,与主震以及彼此之间的相关系数均不高;3序列事件和主震的台站观测谱相关系数的变化反映了序列发展的动态破裂过程,相关系数较低的事件基本上偏离了主震破裂区而发生在分支断裂上;4前震的震源谱中存在异常的高频成份。     

上海规范重力式围护墙稳定性若干问题探讨

重力式围护墙是软土地区常用的基坑支护形式,目前关于重力式围护墙的可靠度分析还不够完善,各因素对稳定性的影响机制等也存在一些疑问。以收集到的上海地区重力式围护墙实际工程为例进行可靠度分析,对水泥土重力式围护墙稳定性分析中的相关问题进行了探讨。分析结果表明,上海地区实际工程的设计安全水准通常高于规范规定值,其中水平滑动多为重力式围护工程稳定性验算的控制失效模式;通过提高插入比和墙体宽度可改善水泥土重力式围护基坑的抗倾覆、抗水平滑动稳定性的安全状态;对于整体稳定性,提高插入比较有效,墙体宽度的变化对其影响不敏感。