优化K means算法在中国近海气候区划中的应用

利用我国近海多年的风、浪及温湿资料,采用DB指标和最大距离法相结合的优化K-means聚类算法,对冬季我国近海进行气候区划,避免了传统K-means算法中确定聚类数目和初始聚类中心的主观性。结果表明,冬季我国近海可被划分为3个区域:1区主要包括28°N以北的海域以及我国东南沿海的一条狭长区域,2区主要包括台湾周边海域、台湾海峡、巴士海峡以及自越南东南部起由西南部向东北部的南海大部分海域,3区则主要包括台湾岛西南部海域、北部湾、广东沿海以及南海东南部。根据给出的区划指标,分析各分区的气候特征及其对海上舰船航行和出海人员的影响,判定1区为基本适宜区,2区为不适宜区,3区为适宜区。     

确定大地水准面的Tikhonov最小二乘配置法

提出Tikhonov—LSC法,即在LSC法中引入Tikhonov正则化算法。基于GCV法选择协方差矩阵的正则化参数,利用正则化参数修正协方差矩阵的小奇异值,以抑制其对观测误差的放大影响。通过以EGM2008重力场模型分别计算山区、丘陵和海域重力异常作为基础数据确定相应区域大地水准面的试验,验证该方法的有效性。     

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。     

基于谱烈度改进算法的研究与应用

本文基于Housner谱烈度公式中存在的不足和问题提出了一种改进算法,首先将相对速度反应谱积分公式上下限范围扩大为0.1～10.1 s,通过统计分析集集地震、汶川地震和芦山地震反应谱积分值和宏观烈度之间的关系,给出8组分档线性公式来计算改进谱烈度值I_s,并采用普通克里金插值法绘制谱烈度分布图。本文提出的改进算法在地震动加速度时程积分与谱烈度之间建立起一组长周期、连续性和精细化的函数关系,经鲁甸地震对比验证,该改进算法得出的谱烈度分布图与宏观烈度图整体变化趋势一致,谱烈度值与宏观烈度吻合率(偏差±1度以内)约为90%,具有一定的科学性和准确性,可为灾后应急救援以及决策部署等提供科学的数据支撑。     

Defining the Potential of Nanoscale Re‐Os Isotope Systematics Using Atom Probe Microscopy

Atom probe microscopy (APM) is a relatively new in situ tool for measuring isotope fractions from nanoscale volumes (< 0.01 μm³). We calculate the theoretical detectable difference of an isotope ratio measurement result from APM using counting statistics of a hypothetical data set to be ± 4δ or 0.4% (2s). However, challenges associated with APM measurements (e.g., peak ranging, hydride formation and isobaric interferences), result in larger uncertainties if not properly accounted for. We evaluate these factors for Re‐Os isotope ratio measurements by comparing APM and negative thermal ionisation mass spectrometry (N‐TIMS) measurement results of pure Os, pure Re, and two synthetic Re‐Os‐bearing alloys from Schwander et al. (2015, Meteoritics and Planetary Science, 50, 893) [the original metal alloy (HSE) and alloys produced by heating HSE within silicate liquid (SYN)]. From this, we propose a current best practice for APM Re‐Os isotope ratio measurements. Using this refined approach, mean APM and N‐TIMS ¹⁸⁷Os/¹⁸⁹Os measurement results agree within 0.05% and 2s (pure Os), 0.6–2% and 2s (SYN) and 5–10% (HSE). The good agreement of N‐TIMS and APM ¹⁸⁷Os/¹⁸⁹Os measurements confirms that APM can extract robust isotope ratios. Therefore, this approach permits nanoscale isotope measurements of Os‐bearing alloys using the Re‐Os geochronometer that could not be measured by conventional measurement principles.     

用有限单元法分析超长单桩的荷载传递

用描述桩侧摩阻力与桩-土相对位移关系的指数函数,推导出桩-土接触面本构模型,并设置了Goodman接触面单元来分析桩土相互作用。针对超长桩钢筋混凝土受应力大的特点,用混凝土的弹性非线性模型来分析受轴向荷载下钢筋混凝土的应力应变关系。编制的有限元程序能解决层状土及层状土导致沿桩身不同位置处桩-土相互作用不同特性,并针对工程实例桩变截面的特点,采用合理的计算手段使得按等截面桩计算分析结果与按实际变截面桩计算分析结果相同。用此程序对一工程实例进行了计算分析,计算结果与静载试验实测值较符合。     

青藏高原地面有效辐射变化及其对表层土温的影响

利用青藏高原格尔木、狮泉河、昌都日射站及中国科学院冰冻圈观测研究站的观测资料,分析了高原有效辐射的变化,在此基础上结合土壤温度资料讨论了高原北部有效辐射的变化对表层土壤热状况的影响.结果显示：1）青藏高原有效辐射变化因所处的区域不同而异,高原东北部、西部及高原腹地有效辐射总体呈减小的趋势,高原东南部有效辐射呈增大的趋势...     

The Correlation Bias for Two-Dimensional Simulations by Turning Bands

The turning bands method (TBM) generates realizations of isotropic Gaussian random fields by summing contributions from line processes. We consider two-dimensional simulations and study the correlation bias attributable to the use of only a finite number L of lines. Our analytical and numerical results confirm that the maximal bias is of order 1/L, and that L = 64 lines suffice for excellent covariance reproduction. The notorious banding observed in simulations with an insufficient number of lines is a related but different phenomenon and depends strongly on the choice of the line simulation technique. Clear-cut recommendations for the number of lines necessary to avoid the effect can only be based on practical experience with the specific code at hand.     

废弃防空洞及软弱地基的加固处理

针对工程填土地层及废弃防空洞,拟采用锤击沉管挤密碎石桩法进行加固处理。但在处理部分防空洞后,因震动大、噪音高,对周边居民和民居影响严重而停工。通过多次试验,摸索出钻孔夯填法并结合灌浆法回填防空洞,喷浆桩法加固软弱地基等经验,并对废弃防空洞的回填加固机理进行了简要分析。经检测,加固处理效果显著。至今,住宅楼建成4年使用正常。     

深圳市东水西调输水隧洞工程地震危险性分析

在前人对深圳地区地震烈度的鉴定和评价基础上,结合地震地质分析和地震危险性超越概率计算,确定深圳市东水西调输水工程以ZD₂与ZD₃之间近EW向一线为界,以北地震基本烈度定为Ⅵ度区,以南属于>Ⅵ度区,核定为Ⅶ度区。