强震环境下带钢避难建筑抗震模型设计

避难建筑通常采用置换混凝土方法抗震,建筑对高强度地震的抗震性能差。因此提出高强度地震下带钢避难建筑抗震设计方法,采用复杂网络带钢避难建筑加固模型对加固前建筑的混泥土强度与荷载能力进行计算,增大框架柱截面,提升带钢避难建筑荷载。采用复合墙体受力加固模型提升建筑墙体抗震性。对加固后建筑模型的坍塌风险评估时,采用带钢避难建筑坍塌的全概率衡量加固后建筑在设计使用年限内的抗坍塌安全性。设计使用年限内加固后的带钢避难建筑的强震CRC超出概率是P(IMCRC),确保其在高强度地震下具有较高的抗震性能。实验结果说明,所提方法下的带钢避难建筑在遇到强震情况时具有较高的抗震性能。     

Early‐stage aeolian protodunes: Bedform development and sand transport dynamics

Early‐stage aeolian bedforms, or protodunes, are elemental in the continuum of dune development and act as essential precursors to mature dunes. Despite this, we know very little about the processes and feedback mechanisms that shape these nascent bedforms. Whilst theory and conceptual models have offered some explanation for protodune existence and development, until now, we have lacked the technical capability to measure such small bedforms in aeolian settings. Here, we employ terrestrial laser scanning to measure morphological change at the high frequency and spatial resolution required to gain new insights into protodune behaviour. On a 0.06 m high protodune, we observe vertical growth of the crest by 0.005 m in two hours. Our direct measurements of sand transport on the protodune account for such growth, with a reduction in time‐averaged sediment flux of 18% observed over the crestal region. Detailed measurements of form also establish key points of morphological change on the protodune. The position on the stoss slope where erosion switches to deposition is found at a point 0.07 m upwind of the crest. This finding supports recent models that explain vertical dune growth through an upwind shift of this switching point. Observations also show characteristic changes in the asymmetric cross‐section of the protodune. Flow‐form feedbacks result in a steepening of the lee slope and a decline in lower stoss slope steepness (by 3°), constituting a reshaping of protodune form towards more mature dune morphology. The approaches and findings applied here, (a) demonstrate an ability to quantify processes at requisite spatial and temporal scales for monitoring early‐stage dune evolution, (b) highlight the crucial role of form‐flow feedbacks in enabling early‐stage bedform growth, alluding to a fluctuation in feedbacks that require better representation in dune models, and (c) provide a new stimulus for advancing understanding of aeolian bedforms. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种分析岩土模型地震受力变形的方法

在国内外岩土模型动力试验中,一般以图表形式对监测区域进行逐一动态分析,无法直观形象的掌握试验模型整体受力变形,为深入分析动态响应机理带来一定的不便。以前-后排抗滑桩加固斜坡桥基的大型振动台模型试验为例,通过在岩土体中埋设一定数量的自制磷青铜带和水平加速度计,监测滑坡变形和加速度响应,结合已知测点的水平坐标和竖向坐标,利用Renka Cline随机矩阵生成方法转换为数字矩阵形式,据此绘制坡体变形及PGA放大系数的二维等势图。试验结果显示,二维等势图能合理反映斜坡PGA放大系数的变化规律,揭示振动波作用下斜坡变形破坏的基本特征,研究结论和试验现象保持一致,满足斜坡模型整体受力变形分析的基本要求,可以作为一种实用的试验分析方法。     

压力公式的修正及其在波浪荷载计算中的应用

计入前进速度流动与非定常流动之间的干扰,修正了切片法中计算压力的公式,从而建立了计算波浪荷载的方法,开发了相应的计算机程序。计算实例同国内外有关资料的比较表明结果吻合良好,为船舶与海洋结构物结构有限元分析程序提供了有效的前处理模块     

挡土墙（桩）前堆载反压或预留土体分析与计算

提出了在挡土墙（桩）前堆载反压或预留土体时挡土墙（桩）的受力分析方法及计算公式,并用工程实例验证了该分析方法的实用性和计算公式的合理性。     

地面超载条件下土体侧移模式及对邻近桩基影响分析

建立了三维数值模型,进行堆载-弹塑性地基-桩基共同作用有限元数值分析。在地面超载条件下,对自由场土体的侧向位移模式进行了探讨,得出了土体侧向变形规律。在此基础上,对堆载作用下邻近桩基的力学性状进行了分析,包括不同堆载大小、不同堆载距离和不同桩间距等情况下桩基的侧向变形和弯矩的变化规律。分析结果表明：随着堆载的增加,桩基的变形和弯矩都有显著的增长,桩基逐渐弯曲。在同样条件下,增加桩的刚度,桩身弯矩迅速减小,桩身刚度很大时,会发生整体侧移。桩间距和堆载距离对桩身弯矩和变形有重要影响,随着桩间距和堆载距离的增大,桩身的变形和弯矩都将减小。     

邻近堆载作用下排桩负摩擦力特性研究

利用三维非线性弹性有限元方法研究了承受邻近堆载作用的排桩的负摩擦力特性,分析了排桩间距以及堆载与排桩之间距离的变化对桩身负摩擦力特性的影响,揭示了该类桩桩身轴力的变化规律。研究表明：随着堆载的增大,桩身轴力也随之增大,当堆载增至一定值时,桩间土产生土拱效应,桩身轴力略为减小,堆载继续增大时,土拱效应遭到破坏,桩身轴力再次增大;当堆载增大到一定值时,桩顶部产生局部拉应力,且随着堆载与桩之间距离的增大而增大,中桩的拉应力比边桩要大;桩身最大轴力点位于0.65～0.75倍的桩长处,边桩的轴力大于中桩;随着桩距的增大,桩身轴力也随之增大,而土拱效应削弱;当堆载距排桩一定距离时,桩身轴力达到最大。     

地震荷载作用下条形基础地基动承载力统一强度理论解

基于考虑中主应力影响的统一强度理论,通过假定复合型滑动面,利用拟静力和极限平衡分析法得到了条形基础地基静、动承载力解答。对比分析研究发现:在条形基础地基静承载力方面,本文提出的基于统一强度理论地基承载力系数有不同程度的提高,说明现有方法中地基承载力系数比较保守;而在动承载力方面,不同地震荷载下条形地基动承载力系数Ncd变化不大在2%~6%之间,但动承载力系数Nqd、Nγd值均有20%~75%的降低,而地基承载力有15%~40%的下降。     

大型渡槽有限条法动力建模研究

根据渡槽结构特点，采用有限条划分渡槽槽身，推导出渡槽槽身结构的单元刚度矩阵、相容质量矩阵的显式表达式；渡槽支架采用空间梁单元模拟；联接槽身和支架的盆式橡胶支座采用弹性元件单元模拟。编程程序具体计算了某大型渡槽的模态，并用ANSYS对大型渡槽进行模态分析，计算结果表明：该模型计算的渡槽结构的固有频率和ANSYS计算结果接近。模型可用于大型渡槽的动力分析。     

深层次构造岩中矿物多晶条带的塑性流动及对大陆岩石圈的构造意义

通过深层次构造岩中不同粒度矿物多晶条带塑性流动的比较和形成机理的探讨，得出矿物多晶条带的流度规律：在深层次构造岩中加工状态下生成的数种矿物多晶条带共生时，其晶粒较小着塑性流动的流度较大。结合单矿物多晶条带的粒度规律得出：在深层次构造岩中由动态重结晶所生成的数种单矿物多晶条带共生时，其中脆－韧性转化点温度较高的矿物，其多晶条带的塑性流动的流度较大。根据温压条件由低至高矿物的脆－韧性转化序列和岩石圈大陆部分各圈层的主要组成矿物，可知岩石圈大陆部分各圈层的塑性流动具有协调性。