地震作用下结构连续性倒塌研究进展与展望

近年来,地震灾害频发,导致结构倒塌事故时有发生,造成重大的人员伤亡和经济损失。针对地震作用下结构倒塌破坏,国内外学者进行了诸多的研究工作。从倒塌破坏准则、结构倒塌与抗倒塌试验、结构倒塌数值模拟和结构抗倒塌措施四个方面,对结构连续性倒塌的研究现状进行了归纳和总结,并对未来的研究热点进行了展望。     

基于层次分析法的城市非工程性防震减灾能力综合评价模型

城市非工程性防震减灾能力对于降低城市地震灾害具有重要作用,但该概念中含有众多影响因素,而且与城市的空间分布情况有关。为了科学的评价分析该能力,本文采用了层次分析法对城市非工程性防震减灾能力各影响因素进行分析,建立多层次结构模型,确定各因素影响权重,并将其嵌入Arc GIS平台,关联城市空间分布形成数据库,开发了城市非工程性防震减灾能力评价系统,实现了快速评价和结果可视化,可以有效提高决策效能,为未来城市非工程性防震减灾规划提供了有力支撑。     

1989～2011期间8次强地震中抗液化地基处理成功案例的回顾与启示

回顾了1989年美国Mw6.9级Loma Prieta地震、1993年日本Ms7.8级Kushiro-Oki地震、1994年日本Mw8.2级Hokkaido Toho-Oki地震、1995年日本Ms7.2级阪神地震、1999年台湾集集地震、1999年土耳其Mw7.4级Kocaeli地震、2001年美国Mw6.8级Nisqually地震以及2011年Mw9.0级东日本地震中场地抗液化工程措施的成功案例,初步分析了各种抗液化工程措施的有效性与优劣性,可以给出如下工程场地抗液化处理的经验：（1）对于易液化的沿海及填海造陆场地,采用适宜的抗液化工程措施应成为地基处理不可缺少的环节;（2）应基于场地条件、经济条件及环境要求,综合考虑场地抗液化地基处理措施的选择;（3）挤密砂桩法和碎石桩法运用广泛、技术成熟且比较经济,宜优先选择作为抗震设防烈度Ⅷ度及以下地区的场地抗液化地基处理措施;（4）强夯法使用机具简单、费用低廉,适宜选择作为抗震设防烈度Ⅷ度及以下地区大面积场地的抗液化地基处理措施;（5）注浆法、深层搅拌法、旋喷法作为抗震设防烈度Ⅸ度及以下地区的场地抗液化地基处理措施是有效的;（6）多种抗液化地基处理措施联合使用的处理效果往往优于单一措施单独使用的处理效果,在条件许可的情况下,宜选择多种抗液化地基处理措施联合使用,以期达到更好的处理效果。     

热-水-应力-迁移耦合条件下双重孔隙-裂隙介质的抗剪强度及有限元分析

考虑裂隙的连通率、间距、孔隙基质和裂隙材料在表征单元（REV）中的体积分数,并假定双重孔隙-裂隙介质的等效内摩擦角保持常数,而等效黏聚力是固有黏聚力、等效塑性应变、基质吸力、溶质浓度及温度的函数,提出了一种在热-水-应力-迁移耦合条件下确定表征单元内任一平面上等效的黏聚力及内摩擦角的方法。针对一个假定的位于非饱和双重孔隙-裂隙岩体中的高放废物地质处置模型进行了数值模拟及分析。结果表明,基质吸力对于等效黏聚力的增强作用大于等效塑性应变和溶质浓度的减弱作用,使得等效黏聚力得到了提高,故减少了围岩中的塑性区;由此岩体应力、孔（裂）隙水压力及流速、孔（裂）隙溶质浓度的分布及量值也发生相应的改变。     

自由设站起算点可用性的两步判断法研究

目前在地铁隧道结构变形监测中通常采用自由设站极坐标的测量方式,起算点准确是保证监测结果有效性的关键。地铁隧道监测自由设站起算点数量有限,当多点存在变动时通常难以准确判定各点的可用性。本文针对自由设站已知起算点的可用性问题,采用坐标系转换求解各已知点的位移分量完成可用性判断。重点关注坐标系转换关系的求解,提出了两步法的求解思路：采用RANSAC算法计算初值,然后进行迭代权估计计算得到最终结果。最后通过现场实测和模拟测试的方式验证了该算法的探测能力。     

社区减灾能力的熵权-灰靶评价方法研究——以苏州新区为例

社区是城市细胞和基层单位,其防灾减灾能力建设对构建城市安全体系有着极其重要的作用。本文借助于熵权-灰靶模型和GIS叠置分析技术进行社区减灾能力综合评价方法研究,首先从灾害风险评估能力、救援与保障能力等6个方面构建起包含30个二级指标的社区减灾能力评价指标体系。经过指标序列的影响空间和标准模式的构建、灰靶变换和靶心度分级,进行社区减灾能力分级评价。以苏州新区作为案例分析研究区,借助于ArcMap10.2软件得到该区域的社区减灾能力空间分布特征图。分析结果表明,研究区社区减灾能力总体上呈现东区较好,西区较弱,区域内社区减灾能力建设不平衡特征。研究区各街道和社区的灾害风险评估能力和灾害管理能力较好,工程防御能力总体分布不均衡,经济基础支撑能力、救援与保障能力、公众认知能力较差,说明社区综合减灾能力不足,今后应从单纯依赖减灾示范社区建设转变为加强社区综合减灾能力的内涵建设。     

一种三维激光扫描点云拟合的抗差加权整体最小二乘法

针对三维激光扫描中点云不等精度且易受粗差影响的问题,提出了一种基于入射角定权的抗差加权总体最小二乘的拟合方法。该方法在采用入射角定权的基础上,进行基于标准化残差和中位数的抗差加权整体最小二乘估计,获得待定参数估值,并通过Gauss-Newton迭代算法,推导了模型的迭代计算方法。以平面拟合和球面拟合为例,分别通过仿真数据和实测数据对算法进行验证,结果表明,对于含有粗差的点云,新方法可以获得更为理想的参数估值,其性能优于抗差整体最小二乘和加权整体最小二乘,可以更好地进行三维激光扫描的点云拟合。     

西藏拉抗俄斑岩铜钼矿床流体包裹体研究

西藏冈底斯成矿带拉抗俄斑岩铜钼矿床位于西藏特提斯构造域拉萨地块东段中南部,是近年来青藏高原地质大调查项目评价的重点矿床之一。文章在钻孔地质编录的基础上,依据矿物组合、脉体穿切关系的不同,划分了3个成矿阶段:早阶段、中阶段以及晚阶段,成矿中阶段为主成矿阶段。根据包裹体室温下的相态充填度特征以及是否含有子矿物,可将其分为3大类:液相包裹体(Ⅰ)、气相包裹体(Ⅱ)和含子晶多相包裹体(Ⅲ)。成矿早阶段流体包裹体主要为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类包裹体,均一温度集中在260~400℃之间,w(Na Cleq)为2.1%~39.4%;成矿中阶段的流体包裹体主要为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类包裹体,具有典型的沸腾包裹体组合,均一温度集中在280~360℃,w(Na Cleq)为2.2%~37.1%;成矿晚阶段流体包裹体主要为Ⅰ类包裹体,均一温度集中在220~280℃,w(Na Cleq)为3.6%~5.6%,显示包裹体均一温度及盐度呈递减趋势。成矿流体是中高温、中高盐度,且富含成矿元素的Na Cl-H_2O体系流体。矿床形成的压力为(100±10)MPa,形成深度为(3.7±0.4)km。激光拉曼探针分析结果表明,流体包裹体液相成分主要为H_2O,气相成分含有CO_2;子矿物有黄铜矿、磁铁矿、赤铁矿、石膏、黄铁矿、金红石、长石等。成矿早阶段,岩浆房发生流体出溶;成矿中阶段,岩浆流体发生减压沸腾和不混溶作用。综上所述,温度降低、压力减小、pH值的增加以及氧化还原电位的变化是造成拉抗俄矿床成矿元素沉淀的主要因素。     

中国大陆克拉通地体地壳密度结构特征

本文根据重力场小波变换的尺度—源深度转换律,进行地面重力异常场多尺度分解,取得了反映中国地壳不同埋藏深度的小波细节,揭示了克拉通地体地壳的密度结构。中国大陆克拉通地体地壳密度结构的总体特点是:地壳密度总体偏高,尤其是在经历了岩浆底垫作用后,下地壳形成了粗大的和高密度的壳根,而造山带的下地壳通常有低密度的山根。现今的克拉通地体有几个演化的阶段,由陆地核演化为一定规模的克拉通地体可能经历漫长的时间。不同演化的阶段地体的物理性质有明显的变化,要赋予大地构造单元以演化阶段的内涵,才能准确理解它们的行为和属性。同时,根据地壳密度结构成像的结果,可以了解克拉通地体的成熟度。中国大陆克拉通地体或者内部地块的地壳密度结构大致可以分为三类。上中下地壳密度都偏高的属于第一类,称为典型的克拉通,塔里木、阿拉善、华北东部、上中扬子等属于第一类。第二类克拉通地体上地壳密度偏低,而下地壳密度偏高,称为弱结晶基底的克拉通,鄂尔多斯和佳木斯属于第二类。第三类上中地壳密度偏高,而下地壳密度偏低,称为无壳根的克拉通残片,柴达木和准噶尔盆地属于此类,它们可能是古克拉通地体的残片。     

中国大陆造山带地壳密度结构特征

本文探讨中国大陆造山带地壳介质密度的变化特征和不同类型,并用大陆动力学机制解释这些特征产生的原因。根据重力场小波变换的尺度—源深度转换律,进行地面重力异常场多尺度分解,取得了反映中国地壳不同埋藏深度的小波细节,揭示了造山带地壳的密度结构。和克拉通地体不同,中国大陆的造山带下地壳密度都偏低,只有古生代块体弱碰撞形成的摺皱山脉是例外。这些造山带大都与古大洋封闭和俯冲碰撞作用有关。古大洋封闭后在地壳中留下的裂隙和海水,会造成地壳密度降低。中国大陆造山带地壳密度结构大致可以分四类。上中下地壳密度都偏低的属于第一类造山带。第二类造山带上中地壳密度偏低,而下地壳密度偏高。第三类造山带上中地壳密度偏高,而下地壳密度偏低。第四类造山带上中下地壳密度都偏高。通过板块构造原理和岩石物理规律对青藏高原造山带地壳密度结构分类的解释可见,青藏高原南部,中部和北部地壳密度结构分属三类不同的造山带,体现印度次大陆和欧亚板块碰撞不同阶段作用造成的结果。根据地壳密度变低和厚度是否加大,还可以识别板沿和板内造山带。