塔里木河流域农牧系统耦合协调度分析

种植业(农业系统中的小农业)和畜牧业是农业系统中的两大主要组成部分,其协调发展有利于现代农业的实现。塔里木河流域是新疆重要的农业生产区域,农牧耦合协调发展将有利于推动流域现代农业的进程,增加农牧民收入。在统计学"变异性系数"的基础之上对其进行改良,构建了塔里木河流域农牧系统的耦合度和耦合协调度模型,以2003-2014年的统计数据为基础,定量分析了流域农牧系统耦合度和协调度,得出以下结论:流域传统农业特征显著;流域农牧协调发展存在一定的难度;流域农牧耦合只是简单的初级耦合,农牧高级耦合发展后劲还不足;政策因素对流域农牧耦合影响较大。     

基于NPP数据和样区对比法的青藏高原自然保护区保护成效分析

在青藏高原选择11个代表性自然保护区,基于高寒草地植被净初级生产力（Net Primary Production,简写NPP）变化过程数据,比较分析了自然保护区与其相邻等面积区域的NPP变化差异;采用样区对比法,在自然保护区内外选取21组对比样区,比较自然保护区建立前后及其内外的生态状况,评估了自然保护区的保护成效。研究表明：1. 1982-2009年间,82%的代表性自然保护区NPP比保护区周邻区域及青藏高原的平均水平低,反映了自然保护区的生态系统状况更为脆弱;2. 在代表性自然保护区中,曼则塘自然保护区的NPP增长趋势最为明显,塔什库尔干野生动物自然保护区的NPP增长趋势最弱;除色林错自然保护区外,以草甸和湿地为主的自然保护区NPP增速明显高于以草原与荒漠草地为主的自然保护区;3. 代表性样区的研究发现：① 自然保护区内76%以上的样区和国家级保护区内82%以上的样区NPP增加幅度明显高于保护区外对应样区的增幅;② 取得明显保护效果的有中昆仑、长沙贡玛、若尔盖和色林错等自然保护区;曼则塘自然保护区的东南部边缘地区和塔什库尔干野生动物自然保护区的北部边缘地区的效果不明显,可能与保护区及其周邻地区人类扰动增强密切相关;③ 高寒草甸类型自然保护区的保护效果最为显著,高寒草原类型自然保护区的保护效果较差。本研究展示了样区对比法在评估大区域生态变化中所具有的独特优势,其关键在于科学设计样区并进行合理的空间抽样。     

甘肃省城市化与土地集约利用耦合协调发展

土地集约利用能够促进城市化健康发展,而城市化水平又影响着土地集约利用水平,两者的耦合协调程度是影响城市发展的关键因素。本文对甘肃省12个地级市进行实证研究,构建城市化与土地集约利用的耦合协调发展度模型,定量评价两者之间的耦合协调发展状况,并且利用地理空间分析工具进行空间聚类分析。结果表明:多数市已经从拮抗期过渡到磨合期,但是还没有进入协调期,说明甘肃省城市化与土地集约利用之间还未完全达到完全协调发展的程度;甘肃省城市化与土地集约利用的耦合协调发展度普遍较低,从2003年开始呈现出逐年扩张的趋势。     

Spatial energy efficiency patterns and the coupling relationship with industrial structure:A study on Liaoning Province,China

Using a sample of 14 prefecture-level cities in Liaoning Province, this study first explored the spatial hierarchy and structural characteristics of energy efficiency from the following three viewpoints: energy technical efficiency based on data envelopment analysis, energy consumption per unit of GDP, and energy utilization efficiency combining the previous two indexes. After measuring and analyzing the advancement, rationality, and concentration of the industrial structure in each city, we made some generalizations about the coupling features of the energy efficiency and industrial structure in Liaoning, using the coupling degree rating model. Some of our conclusions are as follows: (1) The 14 cities differ significantly in their energy efficiency, with Shenyang, Dalian, Anshan, and Jinzhou enjoying the highest energy efficiency. Northwestern Liaoning and other heavy-industrial cities such as Fushun and Benxi belong to low-efficiency and high-consumption areas. (2) In areas with higher efficiency, the spatial patterns of the energy technical efficiency, energy consumption per unit of GDP, and energy utilization efficiency are, respectively, "π"-,"Ⅱ"- and "H"- shaped. Geographically, the energy utilization efficiency shows different trends from east to west and from north to south. Factors such as the binuclear structure of economic development have a major effect on this spatial pattern of energy efficiency. (3) Southeastern Liaoning enjoys a highly advanced industrial structure. Areas with a highly rational industrial structure form an “H” shape, with Shenyang and Dalian at the two poles. The urban agglomerations in middle and southern Liaoning have a highly concentrated industrial structure. (4) Overall, the coupling between energy efficiency and industrial structure is low in Liaoning, except for Shenyang and Dalian at both ends, where the coupling between an advanced industrial structure and energy efficiency is higher than in other cities.     

舟山海域风暴潮特征及数值模拟研究

选择20个对舟山海域有较大影响的历史台风案例,开展定海站实测潮位数据的分析与归纳,总结得出20个台风中风暴潮过程增水最大值为5612号台风的207.1 cm,风暴潮高潮位最大值为9711号台风的283.7 cm。同时,在三维斜压水动力模型SELFE的基础上加入台风气压场和风场模块,建立了一个采用非结构三角形网格的天文潮-风暴潮耦合模型,模拟表明定海站的斜压效应较为明显,非线性耦合作用相对较弱,但两潮耦合风暴潮增水结果仍优于风暴潮单因子增水结果,与实际增水更为接近。在此基础上,以一定间隔在5612号台风原路径南北两侧各设计了2条平行路径,分别模拟两潮耦合风暴潮增水,结果表明5612号台风参数沿其原路径偏南1个最大风速半径距离的S1路径运动时可模拟得到定海站可能最大风暴潮增水为243.9 cm。最后,在S1路径下模拟可能最大风暴潮增水分别遭遇天文高、中、低潮位时的风暴潮高潮位,结果表明天文潮高潮时可得到可能最大风暴潮高潮位约为400 cm,天文中潮时次之,而天文低潮时风暴潮高潮位最低。     

分析土和结构相互作用的一种实用耦合方法

提出一种新的数值解与解析解耦合的理论和计算方法,研究土-结构相互作用(SSI)体系的地震动力响应。采用大型有限元软件OpenSees模拟复杂结构的非线性行为,用等效线弹性频域内解析解模拟地基土的行为,使用时域离散递归方法将频域内的解析解转化到时域内,再通过子结构边界上力和位移的协调条件来求解。二者之间的耦合和实时数据交流通过CS集成方法来实现。以一个单自由度算例和一个实际工程为例,验证此方法的精度、稳定性和工程实用性,对比在考虑和不考虑SSI体系情况下结构动力响应的区别。本文所提的耦合SSI计算方法和部分研究成果可为工程设计人员提供参考。     

渗流作用下河岸深基坑支护结构稳定性分析

河水径向渗流会对河岸基坑稳定性及支护结构内力产生显著影响。以某深基坑工程为背景进行了三维流固耦合数值模拟分析,研究了渗流对深基坑土体及支护结构受力与变形的作用规律。研究结果表明：1初始水位时,渗流作用对土体水平应力与土体剪应力的影响较小,但水位上升后,坑底处土体水平应力明显增大,在坑壁拐角处应力集中现象突出,土体剪应力在开挖面以下的底脚处最大;2土体水平位移与竖向位移均在水位上升时呈递增趋势;3桩身弯矩与剪力在水位上升初期有较大增加,之后增长速度减小;4上层、下层锚杆的自由段和锚固段轴力在水位上升初期均有明显增加,但之后增加幅度很小;5安全系数在水位上升初期降低较多,之后以较小速度呈线性减小。     

Earthquake response of asymmetric building with MR damper

Plan asymmetric buildings are very susceptible to earthquake induced damage due to lateral torsional coupling, and the corners of these systems suffer heavy damage during earthquakes. Therefore, it is important to investigate the seismic behavior of an asymmetric plan building with MR dampers. In this study, the effectiveness of MR damper-based control systems has been investigated for seismic hazard mitigation of a plan asymmetric building. Furthermore, the infl uence of the building parameters and damper command voltage on the control performance is examined through parametric study. The building parameters chosen are eccentricity ratio and frequency ratio. The results show that the MR damper-based control systems are effective for plan asymmetric systems.     

基于水-热-力耦合模型的钻孔灌注桩承载力影响因素分析

针对广大寒区普遍存在的冻胀-融沉影响桩基承载力问题, 以清水河大桥灌注桩为例, 基于建立的饱和冻土水-热-力三场耦合模型及研发的3G2012软件系统, 深入研究了温度变幅、桩和地基土的传导系数、导水系数、回冻时间等因素对其承载力的影响, 揭示了其承载的内在热力学机理. 结果表明: 钻孔灌注桩承载力随温度发生波动变化, 冬季桩基的极限承载力近似为夏季的1.2倍; 地基的导水系数提高一个数量级, 加剧了地基土中的水分迁移及冻胀融沉变形, 进而影响桩基承载力; 冻土回冻时间对桩基承载力也有较大影响. 以上结论为寒区岩土工程的设计与施工提供量化的科学依据.     

低矮路堤下膨胀土地基渗流与变形耦合研究

二维渗流与变形耦合控制方程是基于流体质量守恒、Darcy定律及膨胀土弹性本构方程得出的。结合云桂高速铁路低矮路堤下膨胀土地基现场浸水试验,并采用考虑耦合和不考虑耦合两种数值模拟方法,分析了低矮路堤下膨胀土地基的膨胀变形特性。研究结果表明,耦合情况下地基表面膨胀变形呈双曲线变化,非耦合情况下地基表面膨胀变形随时间的增加而逐渐增大,对同一时间而言,未考虑耦合效应数值模拟得到的膨胀变形落后于考虑耦合影响的膨胀变形;耦合与非耦合情况下地基的相对膨胀率沿深度方向呈衰减变化。数值计算结果与现场试验结果比较表明,不考虑耦合影响的数值模拟方法难以描述人工浸水条件下膨胀土地基的膨胀变形规律,而考虑耦合影响的数值模拟方法与现场实测值吻合较好。