基于GIS与数值模拟的三峡水库库首区诱发地震危险性评价

采用GIS与数值模拟相结合的方法对三峡水库库首区诱发地震危险性进行评价。通过研究水库诱发地震的影响因素,建立模型进行数值模拟。在GIS平台上,综合数值模拟结果与诱发地震监测结果,建立危险性评价数据库。在GIS支持下,采用最大拉应变准则判别拉伸破坏,采用摩尔-库仑准则判别剪切破坏,对单元进行评价。利用诱发地震监测资料,以发生诱发地震单元的第一主应力、第三主应力、位移作为危险单元的标准,对单元进行二次评价。研究结果表明,建立同一GIS平台下的水库区地质环境、监测资料数据库是建立多因素综合评价模型的基础。采用地震评估模型对模拟结果进行评估,结合监测资料对评估成果进行修正,在三峡库首区水库诱发地震危险性评价中具有一定的可信度。     

桥梁结构地震碰撞问题理论分析模型及试验研究进展

介绍了桥梁结构地震碰撞效应理论分析模型及相关试验研究的最新进展情况。对最近30年来的强地震中发生的桥梁结构地震碰撞损坏现象进行了回顾,评述了已经发展的各种桥梁地震碰撞作用模拟方法,主要分为恢复系数法和接触单元法两类;其中接触单元法又包括线性弹簧单元模型、Kelvin模型、Hertz模型、Hertz-damp模型、改进的Hertz-damp模型以及三维接触-摩擦模型。同时又介绍了有关结构地震碰撞的试验研究进展情况并展望了有待进一步研究的问题。     

钢管混凝土柱-钢梁节点的力学性能分析

基于弹塑性有限元理论建立了钢管混凝土柱-钢梁节点荷载-位移全过程非线性有限元模型,在单元分析中采用改进的AUL表述推导得到梁柱单元刚度矩阵方程,同时考虑了材料的物理非线性和单元的几何非线性,并编制了非线性有限元程序NLFEACFST。采用该模型对相关研究者和作者进行的节点试验进行了分析,理论计算结果与试验结果比较表明,该模型具有很好的适用性和精度。在理论分析模型得到试验结果验证的基础上,对典型的中柱节点进行了荷载-位移全过程非线性特性分析,并对影响节点承载力和荷载-位移骨架曲线的因素进行了参数分析,为进一步从理论研究钢管混凝土框架结构的力学性能创造了条件。     

钢筋混凝土桥墩弯剪数值分析模型

基于修正的压力场理论MCFT(The Modified Compression Field Theory)和纤维单元模型建立了钢筋混凝土桥墩的弯剪数值分析模型,以MCFT理论确定桥墩的剪切力-剪切位移关系,并与考虑桥墩弯曲变形的纤维单元模型组合,共同考虑桥墩的弯-剪-轴力耦合作用.通过与六个弯剪破坏控制的圆形截面钢筋混凝土桥墩拟静力试验结果的对比,对分析模型进行了验证.主要认识结论为基于MCFT理论可准确地计算弯剪破坏桥墩的屈服荷载、极限荷载和弹性阶段剪切刚度,剪切开裂是引起钢筋混凝土构件剪切力-剪切位移关系刚度突变的主要因素,而弯曲开裂与纵筋屈服对刚度的影响较小;分析模型对弯剪破坏桥墩的滞回曲线、弯曲与剪切变形成分均进行了较为准确的模拟分析.     

框架结构P-△效应分析的微分求积单元法

采用一种新的数值方法——微分求积单元法分析框架结构的P-△效应。微分求积单元法采用微分求积法直接求解微分方程的技术，并结合有限分割技术而形成。首先建立考虑剪切变形和轴力二阶效应的框架结构单元平衡微分方程，通过微分求积离散而得到梁单元的一般弹性刚度方程；同时考虑变形后节点的平衡条件和变形协调条件，导出框架结构整体二阶分析的微分求积单元法力学模型。由于该分析模型中包括了单元及结构的所有离散形式的控制方程，因此采用该模型进行结构分析可得出较为精确的解。数值算例的分析比较，表明了该法用于框架结构P-△效应分析的正确性和有效性。本文导出的框架结构二阶分析的微分求积单元法力学模型可用于框架结构剪切变形与几何非线性的耦合效应分析。     

云南公路滑坡稳定性分析中模糊信息分析法的应用

将模糊信息分析方法应用于公路滑坡稳定性分析。运用模糊信息分析中的模糊信息信息分配、信息集中等方法,在云南元磨高速公路滑坡的50组公路滑坡资料中选取了滑坡高度、坡度、组成物质的粘聚力、内摩擦角等重要影响因素,建立了其与滑坡稳定性之间的模糊关系,得到相应的滑坡稳定性分析数学模型。应用该模型对该区域其他滑坡进行验证,其效果良好,故该方法可较好的应用于实际。     

纤维墙元模型在剪力墙结构非线性分析中的应用

钢筋混凝土剪力墙是目前高层与超高层建筑中最主要的抗侧力构件,本文在对已有的微观及宏观计算模型进行比较的基础上,基于纤维模型概念,建立了便于高层剪力墙结构非线性分析应用的纤维墙元模型,即由承受轴力及弯矩的纤维子单元与承受剪切变形的剪切子单元相合成的墙元计算模型;同时,对该模型中剪切子单元高度的取值进行了分析,明确了其物理含义;推导了单元的刚度矩阵,并分别建立了纤维子单元及剪切子单元的骨架曲线及滞回规则。另外,应用该计算单元模型,对一栋40层框架剪力墙结构进行了非线性时程分析,计算结果与相应模型的振动台试验结果进行了对比,比较结果表明两者在结构动力特性,位移响应方面等均吻合较好,验证了该计算单元模型的准确性与有效性,可为推广使用提供参考。     

滑坡预报模型的质量检验研究

 
滑坡预报模型主要用来预报滑坡发生的时间,但是如何检验效果是滑坡预报者和决策者面临的一个重要课题。本文通过提出滑坡拟合效果指标（包括后验差指标、模型拟合效率指数和均方根误差）和试预报效果指标（包括试报效果指标和相关系数指标）,初步建立了滑坡的预报质量检验模型。依据建立的检验模型,针对链子崖危岩体监测资料分别采用灰色GM（1, 1）数学模型、三次指数平滑模型和时间序列模型进行预报。预报结果表明：三种模型中,综合指标GM（1, 1）数值最高,建议该滑坡采用GM（1, 1）进行预报。通过模型的综合分析评判,不仅分析了模拟效果,而且直接比较了模型间的拟合效果,并为建立模拟效果好的模型提供了充分的依据,从而表明滑坡预报质量检验模型是一种有效、实用的方法。


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岩体水力劈裂的应力-渗流-损伤耦合模型研究

利用无单元法追踪裂纹扩展的优势研究模拟岩体水力劈裂的数值分析模型。定义损伤变量以描述岩体的损伤程度对岩体渗透性和强度的影响,建立了岩体水力劈裂的应力-渗流-损伤耦合分析模型,并编制了基于无单元法的计算程序。综合考虑应力、渗流及损伤之间的相互作用影响,分析了具有初始裂纹的岩体平面应力模型的裂纹扩展过程,指出考虑渗流作用时的裂纹扩展角大于不考虑渗流作用时的裂纹扩展角。同时,裂纹内水压力和渗流的作用对于裂纹的扩展方向和扩展长度具有较大的影响。     

大型渡槽动力建模研究

根据渡槽系薄壁杆件结构的特点,提出了渡槽薄壁结构空间动力分析模型。采用空间梁段单元进行离散,考虑渡槽横向、竖向、纵向、自由扭转和约束扭转变形,由能量原理推导给出了渡槽槽身结构的单元刚度矩阵、质量矩阵的显示表达式;渡槽支架采用空间梁单元模拟;渡槽支架与槽身联贯的盆式橡胶支认采用弹性元件单元模拟。文中具体计算了某大型渡槽的模态,计算结果表明：该模型计算渡槽结构的固有频率与理论解和用大型结构分析程序SAP计算的结果良好接近。本文模型计算简单,使用方便,是大型渡槽动力分析的实用模型。     

基于GIS技术的地质灾害风险分析系统研究

地质灾害的社会经济属性决定了对其规律的研究应有别于传统的工程地质学研究 ,从社会属性方面来分析地质灾害具有更大的社会经济效益。地质灾害的危险性和受威胁对象的易损性是控制地质灾害风险评价的基本条件 ,对这两者的分析评价称作地质灾害危险性评价和社会经济易损性评价。GIS技术支持下的地质灾害风险分析代表着地质灾害研究领域的一个重要发展方向。经过多年研究 ,作者开发出了基于商业GIS软件的区域地质灾害风险分析系统 (RiskAnly)。本文介绍了该系统的设计思路、基本结构和工作过程 ,并利用此系统对我国全国范围的滑坡灾害进行了危险性分析、区域社会经济易损性分析和最终的风险评估。     

杭州市郊来龙山滑坡的治理与监测

滑坡是一种重大的地质灾害,本文结合杭州市郊来龙山的滑坡工程,具体分析了滑坡的成因、稳定计算和最终采取的治理措施,通过监测的具体内容和结果进行分析,表明治理效果比较好,为以后该地区的滑坡治理与加固提供相关参照。     

GIS技术在区域地震滑坡危险性预测中的应用——以龙陵地震滑坡为例

地震滑坡是一种有着严重危害的次生地震灾害形式,形成机制复杂,涉及因素众多。运用G IS丰富的空间分析功能,对地震滑坡的影响因素进行研究,并进行潜在地震滑坡区的预测,是地震滑坡研究领域的一种新的发展趋势。本文在对1976年龙陵地震引发的地震滑坡分布特征研究的基础上,结合前人有关中国西南地区地震滑坡特征的研究成果,应用G IS对该区潜在地震滑坡危险区进行了预测。     

基于流变理论的滑坡海啸数值模拟研究

基于Herschel-Bulkley流变理论建立表征粘塑性泥石流滑坡过程的数学模型,利用有限体积法求解非剪切层与剪切层的质量和动量平衡过程,计算滑体失稳与滑动过程中不同时刻滑坡体厚度的变化特性．在传统的非线性浅水波方程中计及底面运动边界条件,发展可用于模拟海底滑坡激发海啸的生成、传播和爬高淹没过程的数值模型．复演了1998年巴布亚新几内亚滑坡海啸,结合实测数据验证该模型的可靠性．针对我国南海的白云滑坡和文莱滑坡可能存在的大规模滑坡,分别模拟计算了白云滑坡体积为50 km3和100 km3、文莱滑坡体积为1200 km3的滑坡演化过程,及其引起的滑坡海啸．根据计算得到的南海滑坡海啸的最大波幅分布和近岸的波面时间序列,分析了南海潜在的滑坡海啸传播演化规律和对我国近岸的灾害性影响特征．     

延安宝塔山景区滑坡地质灾害风险评估

机匣与叶片的相对转动是影响涡轮叶顶间隙流动的重要因素之一. 对LISA 1.5级轴流涡轮间隙内部流动的数值计算结果表明：叶片转动对涡轮间隙流动有阻塞作用. 叶片静止时,由于阻塞作用消失,导致间隙入口速度增大,间隙流量增加,并且通过间隙的 流体全部卷起形成间隙涡. 同时在叶片顶部吸力面侧前缘、中部各形成一个间隙涡,使得间 隙流动损失增加. 而且转速下降会加剧动叶出口截面气流过偏/偏转不足现象. 同时叶片静止 时,间隙前部各个弦长截面内静压自间隙入口开始一直呈增加趋势,直到叶片尾缘附近截面, 间隙截面内静压才逐渐稳定.     

石榴树包滑坡变形监测及演化趋势分析

石榴树包滑坡是长江三峡河段中大型滑坡之一———黄腊石滑坡群的一个重要组成部分,它位于巴东县城东1.5km的长江北岸,下距三峡坝址66km。该滑坡体现代变形活动自20世纪70年代以来渐趋明显,特别是三峡水库蓄水以来,滑坡的变形十分显著。本文在调查分析石榴树包滑坡形态特征、结构特征及变形破坏特征的基础上,基于滑坡10多年的变形监测资料,研究了石榴树包滑坡的影响因素和变形演化特征和规律,并利用灰色GM(1,1)模型预测了滑坡的变形发展趋势,为滑坡减灾防灾实践和滑坡治理方案的设计提供了依据。     

试论滑坡基本地质模型

滑坡基本地质模型是工程地质学研究的一个基础理论问题。本文在综合滑坡分类体系基础上 ,从滑坡活动各要素的地位与作用出发 ,遴选最能表征其活动特点的主要因素 ,作为建模的基本要素 ,形成滑坡基本地质模型体系。随着勘探阶段的不同 ,针对不同的应用目的 ,可以建立滑坡具体地质模型体系。     

基于风险理念的黄土滑坡调查与编图研究

滑坡风险管理在国外已成为缓减地质灾害损失的重要手段,我国(香港地区除外)在滑坡风险管理方面起步较晚,尚处于探索阶段,目前正在开展的地质灾害详细调查项目尚没有很好地采用国际上流行的风险管理的理念和技术方法。本文以国土资源大调查部署实施的延安市宝塔区地质灾害详细调查示范项目为例,借鉴国际滑坡和工程边坡联合技术委员会制订的《土地利用规划滑坡易发性、危险性、风险区划指南》^[1] 及相关最新文献^[2~7],剖析了《滑坡崩塌泥石流灾害详细调查规范》和地质灾害详细调查项目实施中存在的问题及其与风险管理之间的差距。认为我国目前开展的地质灾害详细调查总体上属于中比例尺,还没有达到详细比例尺; 调查精度包括了高精度、中精度和低精度3种精度层次。提出了基于GIS、DEM、RS、地面调查等技术方法的黄土滑坡调查与编图的工作思路和技术路线。从1 :5万滑坡调查与风险编图、1 :1万滑坡调查与风险编图、村镇及重要基础设施滑坡调查与风险评估、典型滑坡点风险调查与评估4个方面,总结了基于风险管理理念的延安市宝塔区黄土滑坡调查与风险编图实例,旨在为《滑坡崩塌泥石流灾害详细调查规范》的修编和地质灾害详细调查项目更好地实施提供借鉴。     

汶川地震触发陕西省境内地质灾害灾险情特征

在实地调查、汶川地震震后次生地质灾害隐患排查成果的基础上,结合县市地质灾害调查数据,从灾情和险情两个方面,对汶川地震触发地质灾害灾险情的致灾灾险情、灾种、类型等特征进行了较系统的分析对比。进一步比较了陕西在汶川地震触发地质灾害受灾省份中的情况,并对地质灾害趋势做了初步预测。研究表明,灾险情集中分布在龙门山构造带向陕西境内的延伸部分,险情比灾情分布范围广。灾险情的灾种都以崩塌为主,其次为滑坡,地震对地质体的震动触发作用明显。机关学校是汶川地震触发陕西境内地质灾害的主要受灾对象。陕西受汶川地震触发地质灾害的灾险情轻于四川、甘肃,三省地质灾害震前均较为严重,地震触发地质灾害的影响具有长期性,未来陕西境内地质灾害发生的频率可能增大。