中国地区大气气溶胶辐射强迫及区域气候效应的数值模拟

利用太阳直接辐射日总量和日照时数等多年观测资料,反演了中国地区大气气溶胶0.75 μm光学厚度的年、月平均值,分析了我国大气气溶胶状况的时空分布特征。据此,在中国区域气候模式中考虑气溶胶的辐射影响,模拟中国地区气溶胶直接辐射强迫的大小及气候响应的季节变化特征。计算结果表明: 我国大气气溶胶光学厚度多年平均分布状况是以四川盆地为大值中心向四周减少;长江中下游武汉附近和南疆盆地为另两个大值中心;青藏高原为气溶胶低值区;我国绝大部分地区春季气溶胶光学厚度值最大,各地气溶胶光学厚度最小值出现的季节则有所不同。气溶胶辐射强迫介于-5.3～-13 W/m2之间;辐射强迫具有春、夏季大,秋、冬季小,冬季南方偏大,夏季北方偏大的特征。气溶胶辐射强迫的分布与其光学厚度的分布基本一致。由于气溶胶的影响,中国大陆地区地面气温均有所下降,四川盆地到长江中下游地区以及青藏高原北侧到河套地区降温最为明显,分别可达-0.4℃和-0.5℃。气候响应具有明显的季节特征。地面气温的变化除与辐射强迫的大小有关外,还受大气环流的影响。     

地铁列车振动作用下近距离平行隧道的弹塑性动力响应

利用有限元数值方法,对地铁列车振动荷载作用下近距离平行隧道结构的二维弹塑性动力响应进行模拟,分析了单列列车荷载以及双列列车荷载作用下土体-隧道结构体系的加速度和内力响应时程曲线。研究表明,列车动力荷载作用下的内力值要比无列车荷载作用下的内力值有较大程度的增加;在单列列车荷载作用下,另一相邻平行隧道的加速度响应、弯矩、轴力峰值要比列车运行所在隧道相应点处的响应值要小;在双列列车荷载作用下隧道结构体系动力响应值要比单列列车荷载作用下的动力响应值有显著增加。     

软土地区地铁车站结构的非线性地震反应分析

为了明确天津市软土地基对地铁车站的结构地震反应的影响规律,以天津市地铁3号线的昆明路站为工程背景,采用数值模拟分析的方法,研究了该地铁站的地震反应。通过建立二维平面有限元模型,分析了结构抗震薄弱环节及结构抗震性能的影响因素。研究结果表明:天津宁河波作用下结构中柱内力响应明显大于其他构件,且柱底连接处内力幅值最大,为结构抗震薄弱环节;周围土层的弹性模量及上覆土层厚度对结构抗震性能的影响更明显,而结构自身的等效弹性模量对结构抗震性能影响不明显。研究成果丰富了软土地区地铁车站抗震设计理论,对地铁车站的优化设计具有重要意义。     

PCC桩低应变反射波法检测时速度波形成机制探讨

现浇混凝土大直径管桩（PCC桩）低应变检测时,桩头附近存在着明显的三维效应,表现在与激振点夹角不同的测点的速度响应存在着明显的差别。基于所建立的解析公式,研究了桩顶各振动模式的动力响应特征,分析了桩顶总体速度响应沿环向和径向的变化规律。研究结果表明：90º点的总体速度响应主要来源于轴对称模式,45º点、135º点和180º点的桩底反射峰大小和到达时间与轴对称模式接近,但入射波峰大小和到达时间与轴对称模式差别较大;桩顶速度响应主要来源于径向第1阶的模式,第2阶以上的模式贡献较小;各点速度响应主要是前几阶模式的叠加结果,环向第10阶以上的振动模式对总体速度响应的贡献较小;各模式对入射波峰的形成都有较大贡献,但反射波峰主要来自轴对称模式的贡献;高频干扰峰主要来自第1阶非轴对称模式,各点干扰波峰值、相位不一,90º点干扰波峰值最小,0º～90º点与90º～180º点相位相反;环向各点的速度响应差别较大,但沿径向的变化却不很明显。     

政府调控对华北平原农户抗旱行为的影响及效应

气候变化背景下干旱等极端天气事件频发给农业生产带来巨大挑战,明确农户是否采取相关应对措施及政府对其采取措施的影响,是进一步完善相关政策和引导农户增强自身响应能力建设的基础和关键。以华北平原为例,基于农户问卷调查数据,运用计量经济学方法,分析气候变化导致干旱频发背景下微观农户的响应行为,评估政府预警和政策支持是否影响农户响应行为以及其他因素如何影响其响应行为。结果表明：① 农户响应干旱态度积极,随干旱程度加深,农户选择采取响应措施的可能性增大。② 政府调控影响农户响应行为,但仅部分调控手段效果显著。政府提供预警信息能增加农户采取响应措施的可能性,然而只有当灾前及灾中、灾后同时预警时效果才显著;电视是目前最主要的预警媒介,但其并不显著改变农户响应行为,通过两种及以上形式的媒介传播预警信息效果最显著。此外,政府（尤其是乡镇及村级机构）的政策支持对农户旱灾响应行为有一定影响,但其效果在灾害年不如正常年明显;资金补贴的调控手段能明显促进农户采取响应措施的积极性,但绝大多数农户未获得任何机构支持。政府调控的结构及力度均有待提升及完善。③ 不同特质农户的响应行为不同。灌区内的农户,家庭耕地细碎度越小的农户,家庭农业成员越多的农户,更倾向于采取响应措施。本研究可为干旱化背景下制定相关调控政策提供科学参考。     

2010年4月14日青海玉树地震破裂过程快速反演

基于远震资料的破裂过程反演方法,通过反演2010年4月14日玉树地震的全球宽频带地震垂直向P波波形记录,先后4次反演得到了玉树地震的破裂过程,并比较和讨论了这4次结果.结果表明,玉树地震的破裂过程具有如下基本特征:①地震主要由两次子事件组成,分别对应于震中附近以及震中东南方向上的两块滑动量集中的破裂区域,其中与第2次子事件对应的震中东南方向上滑动集中的区域破裂贯穿至地表;②最大滑动量和最大滑动速率分别为2.1m和1.1m/s,断层滑动速率较大;③玉树地震总体上是一次单侧破裂事件,破裂从初始破裂点(即仪器测定的震源位置)开始,主要向震中东南方向扩展,由地震多普勒效应导致在震中东南方向上产生强烈能量聚焦,是玉树城区遭受严重破坏在震源方面的主要原因.     

考虑土-结构相互作用和岩土参数不确定性的核电厂结构地震响应分析

针对核电厂结构,在考虑土-结构相互作用(SSI)的情况下进行随机地震反应分析,探讨地基岩土参数的不确定性对反应堆厂房楼层反应谱(FRS)的影响。运用ANSYS软件模块建立核电厂(NPP)结构有限元模型,通过设置边界弹簧单元和阻尼装置来考虑SSI效应;并且通过设置具有概率意义的弹簧刚度和阻尼系数,来模拟土特性参数的不确定性。随机响应分析与确定性分析的结果对比,揭示了岩性地基条件下SSI效应对核电厂FRS的影响以及地基岩土参数不确定性对FRS的影响程度。研究表明,在岩性地基条件下,亦不应忽略SSI效应;考虑SSI效应的随机分析模型同确定性模型相比,二者的分析结果较为接近,两方法都可用于NPP的FRS敏感性分析评估之中,并可进行相互比照。     

A frequency response function change method for damage localization and quantification in a shear building under ground excitation

A frequency response function change (FRFC) method to detect damage location and extent based on the change in the frequency response functions of a shear building under the effects of ground excitation was proposed in this paper. The damage identification equation was derived from the motion equations of the system before and after the occurrence of the damage. Efforts to make the FRFC method less model‐dependent were made. Intact system matrices, which could be estimated using the measured data without the need for an analytical model, and the frequency response functions were required for the FRFC method. The effects of measurement noise and model parameter error in the FRFC method were studied numerically. The proposed FRFC method was validated by experimental studies of a six‐story steel building structure with single and multiple damage cases. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

A non‐baseline algorithm for damage locating in flexural structures using dynamic distributed macro‐strain responses

The concept of distributed strain‐sensing techniques has been proposed in our recent research, which was dedicated to utilizing the strain distributions throughout the full or partial areas of structures to detect arbitrary and unforeseen damage. An algorithm not requiring a detailed analytical model is presented for damage locating in flexural structures through the direct use of dynamic responses recorded by distributed long‐gauge strain sensors. The modal macro‐strain vector (MMSV), which has been proven to have a mapping relation with displacement mode shape, can be extracted directly from macro‐strain time‐series data, from which a damage evaluating index can be derived and used as an indicator for locating damage. Numerical examples are simulated to verify the sensitivity and effectiveness of the index in different cases. Furthermore, experimental investigations on a cantilevered beam with various long‐gauge fibre optic sensors placements are carried out to examine the feasibility and applicability of the proposed method. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

地铁隧道地震反应非线性分析

本文对动力有限元法中的一系列问题进行了讨论,对土体动力本构模型和土-结构接触面模型的设定提出了建议．在此基础上以天津地铁1、2号线工程为实例,分别对水平地震作用下圆形盾构隧道的动位移、动应力与动应变以及地表位移等动力反应进行了非线性分析,得出了一些有益的规律和结论,从而为地铁隧道的抗震设计与研究提供参考和依据。