输电塔线体系风雨荷载计算理论及耦合失效评估研究进展

我国沿海地区台风登陆频繁，现有台风致输电线路失效案例中，大部分原因归结于强风的影响，而涉及雨荷载影响的研究不足。为此，系统总结了国内外研究团队在风雨耦合效应领域的研究进展，包括根据风速和降雨实测数据，提出了不同时间分辨率的降雨强度转换模型，进而建立了风速-降雨强度联合概率分布模型，揭示了风速和降雨强度的耦联关系；基于拉格朗日粒子运动方程，揭示了单雨滴运动状态演变机制，提出了风雨速度比概念，明晰了雨滴水平速度大于相应位置处风速的发生机理；从雨荷载的作用机理出发，总结了两类雨荷载作用模型，即碰撞力模型和气动力模型，并详细介绍了计算方法及风洞试验验证；建立了风雨耦合作用下输电线路易损性及失效概率计算方法。现有研究表明：工程结构的倒塌破坏往往发生在几分钟甚至几十秒内，在计算风雨耦合效应时，应考虑短时距的瞬时降雨强度；考虑风雨耦合多灾害作用时，工程结构的失效概率显著高于风荷载单独作用情况；不同地区具有显著的气候差别，应根据当地的实测气象资料建立风雨联合概率分布模型加以分析。     

概率分析法计算下凹式绿地对雨水径流的截留效率

提出了一种适用于规划层面的评价下凹式绿地雨水径流截留效率的概率分析方法.在分析上海地区近20年降雨资料的基础上,运用概率统计的方法获得当地的降雨特性参数以及相关降雨特性概率分布函数,在此基础上确定降雨径流超出下凹容积导致发生溢流的概率,最终从概率平均的意义上估算一定下凹深度绿地的年雨水蓄渗效率,从而为下凹式绿地的设计提供了参考.     

Terre Rouge-Verdun公路CH5160段边坡滑塌成因分析

工程边坡往往由于工程措施失当,在降雨触发下演变成灾害性失稳。结合毛里求斯共和国Ripailles地区公路边坡滑塌实例,通过对该边坡的滑塌演化过程及降雨入渗过程分析,为该类边坡的设计及后期维护提出建议。     

长春市降雨特征及雨型分析研究

随着城市建设的快速发展、排水排涝设计要求的提高,对城市降雨特征及雨型的研究越来越重要。对长春市降雨时空变化及短历时年最大降雨量变化趋势进行了分析。同时针对城市雨水系统的设计应用,采用芝加哥雨型及PilgrimCordery雨型设计方法,设计暴雨历时选取60、120、180 min,进行了设计暴雨时程分配雨型的分析。结果表明:长春市1953年—2012年60、120 min短历时降雨增加趋势平缓,180 min短历时降雨增加趋势明显。2007年—2011年长春局部地区年降雨距平百分比的均值均为正值,中心城区的吉林大路及南湖气象站地区都位于城市降雨中心区,年降雨量远高于其他地区,城市雨岛效应明显,且雨峰位置出现均较靠前。     

杭州土层抗剪强度指标概率分布模型研究

抗剪强度指标的概率分布模型对岩土工程可靠性评价结果有着重要的影响。根据杭州地区多个工程场地勘察资料,收集和整理了其中4个典型土层抗剪强度指标的实验数据,利用统计学方法,建立了强度指标的概率分布模型。关键词：杭州地区;抗剪强度指标;概率分布模型     

华南沿海地区台风风场数值模拟与危险性分析

利用台风关键参数的概率分布模型,建立了台风年极值风速概率分布模型,对华南沿海地区不同重现期内的台风极值风速做出推断,为该地区建筑设计及城市防灾减灾提供了风荷载信息,以确保建筑结构在台风侵袭下的安全性。     

降雨对非饱和粉质粘土基坑土水特性及稳定性的影响研究

本文以沈阳地区典型的非饱和粉质黏土基坑作为研究对象,以降雨期内现场实测数据为基础,分析土体的负孔隙水压力及含水量的动态变化情况,并拟合土水特征曲线(SWCC)数学模型,最后将水土特征曲线引入到非饱和土抗剪强度理论模型中。研究结果表明:降雨对粉质黏土基坑土水特性的主要影响范围为表层0.9m左右,且该地区粉质黏土应用VG模型拟合效果最好。降雨期间,基坑安全系数前期下降较快,后期趋于平缓,且下降速度随着降雨强度的增加而减小,当降雨强度大于粉质黏土的渗透系数时,安全系数趋于一致。降雨量相同时,均匀型降雨较不均匀降雨对基坑的稳定性影响更大,安全系数下降速度快且持续时间长,但各种类型降雨的最小安全系数大致相同。     

抗滑桩加固边坡降雨条件下的稳定性

采用ABAQUS建立边坡降雨计算模型,用非饱和渗流有限元法结合折减强度进行模拟。对边坡降雨过程中雨水渗入特点及抗滑桩加固边坡布桩位置对稳定性的影响进行了分析。结果表明,考虑降雨渗入作用时坡脚处稳定性差,布桩时应将抗滑桩布置在坡中与坡脚之间。该研究可为多雨地区抗滑桩加固边坡提供参考。     

基于排水式沥青路面的福建地区降雨特性研究

降雨特性主要包括降雨历时、降雨重现期及降雨强度。本文从短期集中降雨量和累积降雨量两方面确定降雨历时(24h)。根据规范中各道路等级排水路面对降雨重现期的要求,以及福建省9个主要城市市区暴雨强度公式,计算出排水沥青路面设计降雨量及设计降雨强度等级。以渗透系数为主要考虑因素,给出福建地区排水式沥青路面设计空隙率建议值,对排水式沥青路面设计具有重要的参考价值。     

基于降雨工况的开式湖水源热泵系统效率分析

基于重庆地区的气候条件,分别分析了降雨对水体水温分布及水体热承载能力的影响,同时还分析了降雨对开式湖水源热泵系统运行能耗的影响.结果表明,强降雨主要以输入冷量的方式使水体水温整体降低,并实测得到降雨前、后机组的平均运行能效比分别为3.29和4.35,即降雨后的系统效率相对于晴天提高了32.3％；小雨及阵雨主要以扰动的形式使水体上、下部的温度中和,对机组能耗影响不明显,但加快了取水层(水体底层)的温升速度.因此,在对湖水源热泵系统进行效率分析时,要充分考虑当地的气候条件.     

降雨入渗对非饱和黄土强度的影响分析

通过对降雨在非饱和黄土中的入渗模拟分析 ,确定了含水量在黄土剖面的变化规律 ,从而运用非饱和土的强度理论定量预测了降雨对非饱和黄土强度的影响大小 ,这对黄土地区的各类工程建设具有重要意义。     

2008～2012关岭降雨特征分析

通过贵州省安顺市关岭自治县气象站的监测,特记录了2008-2012年五年内每天详细的降雨量。结合关岭县实际的地形地貌,生态环境,气候和降雨时间及强度,特对关岭五年的降雨特征进行分析。关岭的降雨特征主要受到气候、地形的影响,呈现出时空分布不均。作为中亚热带季风湿润气候的关岭县有季风雨季的特点,分雨季和非雨季。关岭降雨特征与作为中亚热带季风湿润气候的其他地区的降雨特征类似又有其独特性。     

盘锦地区粘土物理力学指标的相关性分析

根据盘锦地区大量的粘土土工试验资料,对粘土的物理及力学指标进行了统计分析,得到了土性指标概率分布特征及参数,并对其变异系数进行了讨论,采用回归分析的方法对土的物理和力学性质指标进行了线性回归分析,探讨了各个指标之间的相互关系,结果可以作为区域性地基基础可靠性设计相关参数选取的依据。     

浅析年径流系数在无资料地区径流量计算中的应用

降雨与径流系数有密切关系,寻求建立年降雨与年径流系数之间的关系,并以此推求小流域年径流量,分析结果表明,选用一定区域范围建立降雨与径流系数之间的关系,具有降雨与径流成因的区域特征概念,是无水文资料地区径流计算的一种有效途径。     

降雨入渗条件下土质边坡的稳定性分析

降雨对边坡的稳定性具有重要影响。在降雨作用下,土坡中的饱和度及含水率增加,基质吸力减小,而水、气压力的变化又影响着土体骨架的变形。文章基于饱和–非饱和渗流分析及强度折减法,对降雨作用下的土质边坡进行了固体和流体的耦合分析及不耦合分析,研究了饱和渗透系数及降雨强度对边坡安全系数及滑面位置的影响,并分析了安全系数及滑面位置与时间的关系。研究表明:土体的饱和渗透系数对边坡的稳定性影响很大;对于渗透性较好的土体,降雨强度越大,在降雨作用下边坡的安全系数变化程度也越大,安全系数降低及恢复的速度也越快;对于渗透性较差的土体,降雨强度对边坡稳定性的影响有限;在相同的计算条件下,不耦合分析对应的安全系数小于耦合分析的相应值;在不同强度的降雨作用下,滑面位置变化的范围有所不同,不耦合分析的滑面位置变化范围主要出现在坡肩,而耦合分析的滑面位置变化范围主要出现在坡脚。     

透水砖和下凹式绿地对城市雨洪的影响

为考察不同雨洪措施对防洪和增加雨洪资源利用量的贡献,采用城市暴雨雨水管理模型(SWMM),对北京某区域内铺设透水砖和采用下凹式绿地措施的排水管道主要断面洪峰流量的变化进行了计算分析。结果表明,铺设透水砖和采用下凹式绿地均可有效削减洪峰流量,减小径流系数,从而增加雨洪资源的利用量。但对于不同降雨频率的地区,下凹式绿地在降雨频率较大的地区,雨洪利用效果较好;透水砖则在降雨频率较小的地区,雨洪利用效果较好。该研究成果可以用来评价不同雨洪措施在不同降雨频率下对城市雨洪的利用效果,为防洪排涝工程提供了一定的技术支持。     

残积土地区不同削坡角度边坡稳定性研究

针对花岗岩残积土地区削坡建房引发的地质灾害,研究降雨条件下不同削坡坡度对边坡稳定性的影响。选取梅州典型边坡案例,采用大型岩土数值分析软件SEEP/W进行地下水流动稳态分析,在此基础上再进行持续降雨条件下瞬态分析,获得孔隙水压力导入SLOPE/W模块计算稳定性系数。得出降雨和削坡综合影响使得边坡稳定性急剧下降,在持续72 h暴雨条件下,建议梅州花岗岩残积土地区坡高为12 m的边坡削坡值不超过65°,为探讨边坡灾害防治提供了一定的理论依据。     

降雨对南京方山边坡稳定性的影响分析

以方山彩蝶谷滑坡为例,研究降雨对南京方山边坡稳定性的影响。基于滑坡体的工程地质特征,确定彩蝶谷滑坡是典型的降雨型滑坡。结合南京地区实际降雨情况,选取历史降雨数据,运用二维有限元(slide)软件分析不同降雨条件对边坡稳定性的影响。彩蝶谷边坡稳定性与降雨密切相关,降雨是诱发其滑动的主要因素,降雨入渗致使坡体含水量逐渐增加,使非饱和带产生暂态饱和,暂态饱和区逐渐向下延伸,孔隙水压力不断增大,导致有效应力降低,坡体抗剪强度下降;边坡稳定性对降雨强度十分敏感,降雨强度越大,稳定性下降越快。该研究可为类似边坡工程的治理和监测预警提供参考。     

降雨资料不足地区暴雨强度公式评估方法研究

针对国内某些特殊的中小城市雨量监测站的降雨资料年限不足,难以达到2014年版《室外排水设计规范》(GB 50014—2006)编制暴雨强度公式要求的现状,提出一种评估相邻地区暴雨强度公式适用性的方法,即通过对几个相邻地区暴雨强度公式进行分析、综合比选评估和必要修正后,暂时当作降雨资料不足地区的暴雨强度公式,待将来数据满足规范要求时,再按照规范编制当地暴雨强度公式。案例研究表明,该方法简单易行,可为降雨资料不足地区暴雨强度公式的选用和修正提供参考。     

降雨型滑坡预报新方法

详细研究了三峡地区部分县市的滑坡和降雨历史资料，从滑坡与降雨量、暴雨以及降雨时间3个不同角度的关系分析了降雨与降雨型滑坡的关系。在此基础上，提出了降雨因子的概念。同时，还提出了一种预报降雨型滑坡的新方法，定量化地描述了降雨型滑坡的易发程度。按照一定的标准，对每种降雨分因子进行分级，通过多因子叠合分析来研究降雨因子与降雨型滑坡之间的关系，并据此准确地预报滑坡的易发程度。通过将这种滑坡预报新方法应用于三峡的万县地区，证明了它可以比较准确地确定滑坡发生的时间。这种滑坡预报方法将为根据历史降雨和滑坡资料来预测降雨型滑坡奠定良好基础。