装配式框架结构在风荷载作用下的易损性分析

近年来装配式结构因其节能、工业化等优点在我国城市被大力推广，但其在村镇的发展却严重滞后，并且针对该结构抗风性能的研究还很少。为了研究装配式结构在不同水平风荷载作用下的抗风能力，文章以村镇地区为背景并采用理论分析的方法，通过ＡＮＳＹＳ建立了一个三层装配式框架结构的有限元模型。以最大层间位移角作为结构抗风性能指标并考虑材料特性的不确定性，然后采用回归分析法对结构进行基于性能的易损性分析，最后绘制出结构在不同破坏状态下的风灾易损性曲线。结果表明，当风速达到一定数值时，结构会发生一定程度的破坏并且会依不同的概率达到相应的性能水准，但该结构整体的抗风性能是满足要求的。     

基于变形控制标准的高土石坝地震可靠度分析

基于可靠度分析的设计方法是科学定量地研究和保证岩土工程安全性的重要手段之一。通过定量考察土石坝工程中的不确定性因素,综合评估地震失效概率,可为高土石坝抗震设计和风险评估提供参考。以坝顶震陷率作为地震安全控制指标,提出了同时考虑地震和筑坝料参数不确定性的高土石坝地震可靠度分析方法。首先,采用地震烈度作为地震危险性的宏观衡量尺度,通过引入地震烈度概率模型,将基于概率烈度的地震动峰值作为地震强度因子,调整规范谱人工地震波的幅值进行动力有限元计算。然后,采用适用于处理小样本和非线性问题的高斯过程响应面法,建立筑坝料参数与坝顶震陷率之间的非线性映射关系,结合蒙特卡罗法计算高土石坝地震失效概率。最后,以紫坪铺面板堆石坝为例,应用该方法考察了设计基准期内的地震失效概率。     

弱震情况下高土石坝坝料动力参数反演分析

通过传递函数结合黏弹性人工边界模型实现了三维河谷地形下地震动的输入问题,不仅考虑了坝基相互作用和地基辐射阻尼的影响,而且较好地考虑了河谷地形的影响,保证了大坝动力计算的地震动输入的合理性。然后利用多输出支持向量机代替有限元计算,需要的样本数量相对较小,并且避免了传统单一支持向量机容易忽略监测数据间的相关性的问题,精度满足计算的要求,最后利用粒子群优化算法对反演参数进行优化选择。对糯扎渡心墙堆石坝动力参数的反演结果表明,测点加速度与实测值吻合较好。说明提出的方法是可行的,适用于弱震情况,可以为缺乏强震或震害资料的坝体动参数反演提供依据。最大动剪切模量系数C值与三轴试验方法和缩尺效应等有关,反演得到的堆石料最大剪切模量系数C值比室内动三轴试验值偏大,可以为室内试验值修正提供参考;并且由于受到上游蓄水的原因,反演得到上游堆石料最大动剪模量系数C值又比下游堆石料小40%左右,工程应用时室内试验值建议予以适当的修正。     

波浪与多孔介质结构相互作用的数值分析

采用比例边界有限元方法(SBFEM)研究波浪与圆环柱形多孔介质结构(碎石填充)的相互作用。将整个计算域分成两个有限域和一个无限域,通过变分原理,推导出各子域的SBFEM控制方程,并进一步研究各参数对结构与波浪相互作用的影响。     

不均匀地基埋地箱涵伸缩缝的地震位移响应研究

对位于不均匀地基的某核电厂地下排水箱涵的地震反应进行了数值研究,着重探讨了箱涵伸缩缝的位移反应特性。采用场地相关地震动时程,考虑土体为理想弹塑性材料,基于FLAC~（3D）软件进行了非线性动力分析。结果表明,在地震作用过程中,埋地箱涵的位移取决于周围岩土体的运动;各管段的整体位移虽较大但各伸缩缝的相对位移数值较小;相邻箱涵段轴向不会发生碰撞;选择及设置伸缩缝止水带时应注意其横向最大变形应大于最大横向地震位移,以免发生剪切破坏。     

基于IDA的高面板堆石坝抗震性能评价

抗震性能分析能够有效估计结构在地震作用下的危险性,逐渐成为抗震安全性评价的重要方法,但由于结构的复杂性,该方法在面板堆石坝方面的应用还处于起步阶段。随着强震区大量高面板堆石坝的建设,这些高坝的安全性是必须要考虑的重大问题,因此对大坝进行抗震性能分析至关重要。增量动力分析(IDA)法作为一种抗震性能分析方法,能够全面、深入地分析在不同强度地震作用下结构性能的变化。将IDA法引入到高面板堆石坝安全评价领域,建立了高面板堆石坝地震破坏性能评价方法。根据场地条件选取了15条不同的强震动记录,以地震峰值加速度PGA为地震动参数,采用坝体地震震后变形、坝坡稳定性、面板防渗体安全为抗震性能评价指标,选取合适的性能参数,建议了高面板堆石坝各评价指标的破坏等级划分标准,通过大量非线性有限元计算,得到各性能参数的地震易损性曲线,分析了大坝在不同强度地震作用下发生破坏的概率,成果可为高面板堆石坝抗震性能设计和安全风险评估提供参考和依据。     

动力试验模型用橡胶集料微粒混凝土力学性能初步试验研究

大型跨海桥梁结构模型试验材料的选择对于模型动力试验至关重要。试验室可实现的微粒混凝土的弹性模量限制了模型的几何比尺。采用橡胶集料等质量比例代替微粒混凝土中砂骨料的方法,通过控制变量法,研究了多种因素影响下的橡胶集料微粒混凝土的抗压强度和弹性模量。试验结果表明:对于骨料含量不变的微粒混凝土,水灰比的增大可显著降低其抗压强度和弹性模量。橡胶集料微粒混凝土的抗压强度和弹性模量随橡胶集料代替微粒混凝土中砂骨料质量比的增加而呈现一定规律降低。研究成果可用于大型跨海桥梁工程大比尺动力试验模型材料相似关系设计和结果分析。     

海上溢油漂移扩散的数值模拟

该文基于三维自由水面垂向分层动网格的Euler-Lagrangian模式,采用VC方式(Vertex-Centered)的非结构化有限体积方法离散三维浅水方程,模拟渤海的潮汐水流运动过程。以此为水动力背景场,采用油、水分离的Lagrangian粒子追踪模型,对渤海海域发生的溢油漂移扩散问题进行模拟。其油品的蒸发、乳化和溶解等风化作用以引入综合衰减系数的方式考虑。模型对油膜的漂移路径、厚度和面积进行了实时模拟和预测,用多个测站的同步连续实测值对水动力模式进行了参数率定与模型验证,油膜输运扩散的计算结果也与相关报告数据进行了对比,均吻合良好,说明模型具有较高的可靠性与重现性。     

变化环境下东北半干旱地区径流演变规律分析——以洮儿河流域为例

受气候变化和人类活动影响,众多河流的径流量发生了改变,深入解析历史径流变化成因并探究未来径流演变趋势,是流域水资源科学管理的必然需求。本文以洮儿河流域为研究区,基于SWAT模型定量揭示历史径流变化原因,并结合未来气候情景,探究未来径流演变趋势。结果表明：洮儿河流域历史年均气温呈显著上升趋势,降水、径流均呈现一定下降趋势;气候变化和人类活动分别是洮儿河流域上游和下游径流变化的主要成因。在未来BCC-CSM2-MR（CMIP6）气候模式下,三种不同排放情景的未来期年均径流量相比于基准期变化-10.14% ~ 16.86%,未来水资源利用将面临更大挑战。研究成果可为深入理解流域历史径流变化成因及未来水资源演变趋势提供科学依据,为流域水资源规划和管理提供决策支持。     

土石坝动力反应分析的阻尼模型及计算频率

土石坝动力计算中,通常采用基频作为控制频率的Rayleigh阻尼模型。这样处理对50m左右的低坝是基本合适的;而对300m级的高坝,会高估高阶振型的阻尼比,低估坝体的地震反应,使设计偏不安全。研究了Rayleigh阻尼模型2个控制频率的不同取法以及不同特征周期的规范谱人工地震波对坝体地震反应的影响,认为阻尼控制频率的选取应综合考虑坝体动力特性及地震波的频谱特性。