- 当期目录
- 预出版
- 下载排行 过刊浏览
-
2024,44(4):751-761, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20240616002
Abstract:
为实现对山地城镇灾害韧性的有效评估，以受洪灾?滑坡灾害链影响的中国典型山地城镇重庆市主城都市区为研究区，基于城市灾害韧性的内涵特征和作用机理，结合“压力?状态?响应”模型的因果逻辑，在多源数据收集分析的基础上，构建承载洪涝、滑坡灾害韧性评估指标体系。采用机器学习方法评估滑坡压力韧性，采用主客观组合权重分析及VIKOR 法评估洪涝压力韧性和状态?响应韧性，采用秩和比综合评价法构建综合韧性评估模型，度量城市灾害韧性水平，划分韧性等级，分析评估结果。结果表明：①研究区西部与西北部滑坡压力韧性高，中部滑坡压力韧性处于中等水平，南部与东北部滑坡压力韧性低；②研究区中部洪涝压力韧性水平较低，而研究区东部和西部洪涝压力韧性普遍较高，整体呈现外圈高内圈低的态势，其中位于研究区东南部的南川区是洪涝压力韧性最高的区；③重庆市核心城区的渝中区是状态?响应韧性最高的区，整体的状态?响应韧性空间分布呈现出一种明显的中心至外围递减趋势；④综合韧性的空间分布没有明显的特征，但研究区普遍存在一个行政区会出现多种不同韧性等级的情况，体现了各阶段韧性发展的不平衡。
-
2024,44(4):762-771, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20230831002
Abstract:
为精准评估海绵设施内涝防控效能，探究海绵设施合理建设规模，增强城市街区雨洪风险管理能力，构建了SWMM 降雨径流动态模型，并设计多重现期降雨情景和多水准管控情景，全面分析了海绵设施的雨洪风险防控效能。依据历史内涝灾害情况、内涝风险现状选定三个研究街区，选用绿色屋顶、透水铺装、雨水花园、植草沟作为雨水管控措施，对多水准情景的交叉模拟结果，从防控能力衰减指数及参量削减率两方面，类比分析降雨径流的控排关系，量化评估不同降雨重现期下各管控措施方案的雨洪风险防控效能。结果表明：①海绵设施管控方案具有控制街区内涝风险的作用，对低重现期降雨效果良好，但在面对高重现期降雨时存在管控缺口，需补充其他防治手段；②高布设率管控方案的雨洪防控效果提升并不大，针对各参量的防控能力衰减更多。
-
2024,44(4):772-783, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20230928002
Abstract:
2021 年7 月20 日，河南省遭遇极端暴雨，诱发大量路基水害。通过对路基水害开展现场调查，查明了水害发生区间内区域地形地貌及水文地质条件，提出了黄土路堤滑坡破坏模式，并结合数值模拟分析路堤滑坡的破坏机制。运用多次分段控制注浆钢花管的防治技术对路堤边坡进行整治，采用挖探调查、高密度电法的手段探究钢花管加固黄土路堤的注浆效果，并结合数值模拟分析注浆加固前后黄土路堤边坡的稳定性。研究结果表明：（1）路堤滑坡不同于路堤浅表层溜坍的坡面病害，是一种严重的坡体病害，常由于坡脚地形低洼，降水在路堤边坡坡脚或下部汇集，浸泡软化路堤边坡，引起边坡岩土抗剪强度不足导致滑坡；（2）数值模拟结果表明坡脚积水深度对路堤边坡的竖向应力场无明显影响，对积水侧边坡的水平应力场与位移场影响显著；随着积水深度增大，路堤边坡最大剪应变的最值增大，稳定系数减小；（3）挖探调查与高密度电法探测结果表明钢花管注浆技术在黄土地层劈裂注浆效果良好，黄土边坡内部孔隙被水泥浆体充填，隔绝了坡体内部的流水通道，抑制坡体内部受水侵蚀；（4）钢花管注浆加固后数值模拟结果表明，整治加固后路堤稳定性显著提升。研究成果为铁路系统工务部门的水害防治工作提供参考。
-
2024,44(4):784-791, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20240131001
Abstract:
为了提升城市应对灾害的能力，对城市洪涝灾害韧性进行研究。基于“ 驱动力-状态-响应（DSR）”模型建立城市洪涝灾害韧性评估指标体系，采用随机森林优化算法（RF）构建城市洪涝灾害韧性评估模型，通过均方根误差（RMSE）和决定系数（R2）评价模型性能。以关中平原城市群为例，分析西安、宝鸡、咸阳、商洛、铜川、渭南、临汾、运城、平凉、天水、庆阳等11 座城市2011~2020 年的城市洪涝灾害韧性时空演变规律。结果表明：驱动力和状态对城市洪涝灾害韧性水平影响较大，响应对城市洪涝灾害韧性水平影响较小；在时间序列上，关中平原城市群各城市洪涝灾害韧性水平发展存在较大差异，但整体处于平稳上升的状态，其中铜川的城市洪涝灾害韧性水平提升最为明显；在空间格局上，城市群洪涝灾害韧性水平呈现出由核心城市向外围递减的空间结构特征，各城市的洪涝灾害韧性等级的空间分布存在不均衡的现象。研究结果可为关中平原城市群韧性城市建设提供指导。
-
2024,44(4):792-799, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20231130004
Abstract:
频发的极端降水事件给城市带来严重危害，道路网络作为城市交通体系的基础，是灾害疏散和灾后恢复的关键。道路网络中部分节点或路段受降水影响失效中断后会引发一系列连锁效应，间接加剧城市居民生命财产损失。为了准确评估极端降水事件下城市道路网络级联失效及其影响，研究在将道路网络交通态势和极端降水情景结合的基础上，进一步考虑级联失效这一连锁效应。研究基于早晚高峰期、平峰期交通态势数据及交通、医疗和教育基础设施POI 数据，借助“负荷-容量”模型分析极端降水事件下城市道路网络级联失效演变过程及结果。结果表明，早高峰期间100 年重现期极端降水下南京市鼓楼区有292 条道路失效中断，在级联失效模拟下，88 条路段呈现严重拥堵状态，相比交通与医疗基础设施，教育基础设施服务范围受极端降水影响最大，此外，交通流对三种基础设施服务范围的影响均显著。本研究丰富并发展了极端灾害事件下城市道路网络研究体系，可用以指导非常规暴雨时期城市防洪应急处置和规划工作。
-
2024,44(4):800-808, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20240622002
Abstract:
为了提升城市防洪水平与洪涝灾害恢复能力以及推进以人为核心的新型城镇化战略的目标任务，以潍坊市城区为研究区域，借助基于元胞自动机的CAflood 模型获取淹没水深数据，并通过数据挖掘与相似性分析方法直接移植引用城市损失率建立研究区淹没水深?损失率函数，构建基于损失函数的城市洪灾弹性模型方法并计算了潍坊城区在遭遇5、50、100 及200 a 重现期降雨时的内涝弹性指数分布。同时，分析研究区在2012、2017 和2022 年3 种不同土地利用情况下，潍坊市城区洪涝灾害弹性的时空变化趋势，揭示潍坊城区城市演化与区域洪涝灾害弹性响应关系。结果表明：潍坊市城区洪涝灾害弹性随重现期增加总体呈下降的趋势，且下降剧烈区域主要集中在人造地表面积占比较大的中心城区、街道和东部开发区，以及河流周边平坦低洼区域。从空间分布上看，这种下降趋势呈现出以主城区为中心向外扩张的趋势。此外，随着城市化程度的增加，研究区各分区的平均弹性指数均有不同程度的降低，其中C7 山丘区一直处于弹性较高水平，C4 高新开发区在多种模拟情景下均处于较低水平，并且在遭遇相同重现期降雨后，城市化程度越高，各分区的平均弹性指数降幅越大。研究结果为潍坊市应对未来增长的洪涝风险，实施城市洪灾弹性提升策略提供了科学支撑。
-
2024,44(4):809-812, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20231204002
Abstract:
研发新型防洪抢险装备，对于防御城市洪涝灾害，保障城市生命线安全具有重要的意义。采用数值仿真模拟的方法，分析了城市曲面应急防洪屏（以下简称“防洪屏”）曲面拱度对结构受力特性的影响，进一步对防洪屏的结构体型进行了优化研究。结果表明：在同一挡水工况下，随着曲面拱度的增大，防洪屏在同一挡水条件下，所承受的应力逐渐减小，变形明显改善；根据计算结果提出了优化方案，优化的新体型防洪屏在水深小于0.8 m，流速小于1.0 m/s 挡水工况下，结构最大应力小于材料特性指标安全极限阈值，满足挡水安全稳定要求，可以作为定型装备推广应用。研究成果为城市曲面应急防洪屏的优化设计提供了重要参考依据。
-
2024,44(4):813-825, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20231117001
Abstract:
探讨平震结合理念在城市应急避难场所中的运用方法，以解决震后缺乏正常运转厕所的问题并降低灾时专用应急厕所建造过程中的资源浪费，进一步讨论未来城市应急避难场所厕所的发展趋势，为研究者提供相关设计思路与发展动向。通过对震后城市应急避难场所人群流量、活动时长以及人群组成的详细分析，梳理受灾人群对应急厕所的需求。在此基础上，从应急厕所规划配置、内部空间、围护结构以及地下结构4 个方面构建符合群众需求的应急厕所设计架构。在应急厕所设计中，引入平震结合的理念有助于降低建造震后应急厕所所需的耗材，同时满足不同使用人群的需求。这一理念为应急厕所设计提供了新的路径与理念，成为设计过程的重要依据，为今后应急避难场所及设施的建设与发展提供新思路。
-
2024,44(4):826-838, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20230312001
Abstract:
确保强震下双重抗侧力结构的协同工作是实现多道抗震防线的关键。基于地震动特性分析，对比了普通地震动、远场长周期地震动、近断层向前方向性地震动及近断层滑冲型地震动作用下RC 框架-剪力墙结构的协同工作性能，并分析了刚度特征值及结构周期对其的影响；最后初步提出了特殊地震动作用下RC 框架-剪力墙结构考虑内力重分配的框架剪力调整方法，并将其与规范中的调整方法进行了对比。结果表明：三类特殊地震动作用下的框架剪力分担率均大于普通地震动，尤其是远场长周期地震动，在地震动强度较小时也能使框架剪力出现较大增长；周期较大结构的中下部楼层框架剪力增大较快；结构框架剪力分担率随刚度特征值的增大而增大，但内力重分配程度逐渐减小；建议在结构抗震设计时，考虑不同类型地震动特性和刚度特征值对结构内力重分配的影响。
- 1
-
2024,44(4):839-848, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20230209002
Abstract:
基于水力模型计算的管网供水量满足率（SSIQ）指标，是评估供水管网震后性能的常用指标。在供水管网抗震改造优化模型中，若采用SSIQ 表示优化目标函数，优化求解需进行大量水力模型计算，计算耗时很长。为减小管网抗震改造优化模型的计算量，对节点流量韧性指标（FR）进行了改进，增加了管道破坏漏水能量损失的影响项，提出了一种管网能量指标（Energy Resilience， ER）表示震后管网性能；以ER 指标作为SSIQ 的代理指标，用于量化抗震改造优化模型的目标函数。仅通过管道地震失效概率、管网震前正常运行工况的水力参数计算ER 指标，不必进行震后管网水力模型计算，以期提升优化模型计算效率。以供水管网震后性能最大化和改造费用最小化为目标，以管道抗震改造措施为优化变量，建立了管网抗震改造多目标优化模型，并比较了ER 指标、FR 指标以及两个拓扑代理指标的替代效果。案例管网应用结果表明，ER 指标与SSIQ 指标相关系数呈现强相关性，基于ER 指标的优化方案与基于SSIQ 指标的优化方案的差异小于3%，ER 指标优化模型计算时间不足SSIQ 指标优化模型计算时间的1%。
-
2024,44(4):849-858, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20230228001
Abstract:
采用钢管对传统RC 柱进行约束，形成的钢管约束钢筋混凝土（STRC）柱具有优越的承载能力和耗能性能。但在应用于框架节点设计时，节点区域仍采用普通RC 柱节点构造，可能导致节点处没有钢管约束而成为薄弱点，节点处易发生破坏。针对钢管约束钢筋混凝土（STRC）柱节点抗震性能薄弱的现状，提出采用内置型钢短柱进行增强。基于ABAQUS 工作平台对具有相同构造形式的节点试件建立有限元模型，将数值计算所得破坏形态、滞回曲线和型钢应力与试验结果进行对比，两者吻合较好，在此基础上探讨内置型钢长度和轴压比对节点抗震性能的影响。结果表明：随着内置型钢长度增加，试件的承载力、极限位移和延性均有不同程度的提升，轴压比对试件受力性能影响较小。通过进一步分析试件的破坏机制、型钢抗弯性能和耗能能力，提出满足节点抗震性能需求的内置型钢长度建议取值。
-
2024,44(4):859-868, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20230313004
Abstract:
为研究超高延性混凝土（Ultra-High Ductile Concrete，UHDC）加固砌体墙的抗震效果，对两个实心墙和两个空斗墙进行了低周反复加载试验。结果表明，与未加固墙相比，加固后实心墙承载力提升31% ，峰值位移降低了30% ；加固后空斗墙承载力提升了223% ，峰值位移提高了471% 。利用OpenSees 软件对UHDC 加固砌体墙进行了建模，分析了不同加固层厚度、加固方式及竖向压应力等因素对抗震性能的影响。结果表明：对于实心墙，加固层厚度为10、20、30 mm 时，峰值承载力分别提高16.0% 、36.2% 、56.1% ，峰值位移分别降低了28.3% 、26.7% 、26.7% ；对于空斗墙，加固层厚度为10、15、20 mm 时，峰值承载力分别提高117.4% 、179.5% 、243.4% ，峰值位移分别提高345.5% 、522.7% 、506.1% 。当竖向压应力为0.6 MPa 和0.9 MPa 时，实心墙峰值承载力较0.3 MPa 时分别提高16.8% 和33.0% ，峰值位移分别降低12.0% 、16.0% ；空斗墙峰值承载力较0.15 MPa 时提高6.5% 和10.5% ，峰值位移分别提高2.8% 、0.0% 。当分别采用整面加固、斜交条带加固、正交条带加固时，实心墙峰值承载力分别提高36.2% 、12.0% 、5.4% ，峰值位移分别降低26.7% 、28.3% 、28.3% ；空斗墙峰值承载力分别提高179.5% 、80.1% 、39.3% ，峰值位移分别提高522.7% 、203.0% 、203.0% 。最后提出了UHDC 加固砌体墙抗剪承载力计算公式，与试验和模拟结果比较，具有较好的精度，可为加固设计提供理论支持。
-
2024,44(4):869-880, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20240227002
Abstract:
采用一种高精度间接边界积分方程法（IBIEM），开展了山体-断层破碎带-隧道整体模型对地震波的散射作用模拟，考虑了三种影响因素：入射波强度、隧道与断层破碎带间距以及破碎带动力特性，模拟了其对山体表面及隧道地震动力响应的影响。研究结果表明：断层破碎带的存在使得山体-断层破碎带-隧道整体系统内相互作用更加复杂，山体表面位移幅值以及隧道的位移和应力幅值主要呈现放大效应，山体表面断层破裂处破坏异常严重，位移幅值陡增，可达10 以上；在衬砌的拱肩、拱脚处的应力集中较为明显，衬砌的顶部和底部应力较小；地震波低频入射时，隧道内外壁应力和位移曲线较平缓，随着入射频率的增大，波的相干效应更加明显，衬砌隧道应力和位移发生空间重分布，出现峰值多段集中现象。
-
2024,44(4):881-892, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20230927022
Abstract:
基于能源桩的桥面融雪系统，利用清洁绿色的地热能为道路融雪除冰，从而降低碳排放，与我国“双碳”战略发展趋势相契合。在技术落地过程中，实现优化设计从而降低成本至关重要。通过数值模拟方法，研究了该系统在中国不同气候区的产热量，并计算了三级融雪目标下桥面融雪所需热量。同时，建立了成本测算模型，分析了各气候区代表城市最具经济效益的能源桩融雪方案，并基于该模型开发了计算软件，以简化应用流程。研究结果表明：在短期运行中，桥面建安费和热泵费用是对成本影响最大的因素。然而，在长期运行中电价成为最关键因素；当热通量需求变化时，电力融雪系统的总成本增量约为能源桩融雪系统的2 倍；在恶劣气候环境和更严苛的融雪目标下，能源桩融雪系统的相对节省曲线更陡峭，优势显著；此外，国家政策的积极支持能弥补该系统初始投资成本高的短板，增强其市场竞争力。
-
2024,44(4):893-900, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20230927013
Abstract:
目前国内外针对能源连续墙的研究主要集热交换性能，鲜有研究关注其对邻近地下建筑热湿环境的影响。本文通过建立热湿耦合传递三维数值模型，研究了能源连续墙对相邻地下室墙体壁面热湿状态和与室内环境热湿交互通量的影响。研究结果表明，能源连续墙的运行明显改变了室内侧壁面的热湿流方向和热湿流密度大小；与纯传热结果相比，虽然传湿过程对壁面温度的影响小于0.2 ℃，但是这部分差异会造成显热热流密度预测偏差超过10%；不计潜热热流会造成对地下室内热负荷的低估超过2.4%；绝缘层的隔热防潮作用能够阻碍流向室内的热量和湿汽。
-
2024,44(4):901-909, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20230927019
Abstract:
能源地下连续墙是一类新型的能源地下结构，兼顾结构承载和热量交换的双重功能，地下渗流对能源结构的换热性能影响显著，有必要开展深入研究。以上海自然博物馆的能源地下连续墙为工程背景，利用COMSOL 多物理场耦合软件构建数值模型，分析了换热管入口温度、地下水渗流方向、渗流速度、换热运行模式和运行周期对地连墙结构换热量的影响规律。结果表明，地下渗流的流速和方向都对能源结构换热有显著的影响，地下渗流能有效地缓解地下结构换热引起的热量积累，保障能源结构的换热效率。因此，能源地下结构适合在有较好渗流条件的地质环境中应用。地源热泵间歇运行可以有助于土体中的热量恢复，在长期运行工况下，能源结构在夏季的换热量要高于冬季。研究成果对完善能源地下连续墙的设计理论具有一定的参考意义，有助于推动浅层地热能的开发利用。
-
2024,44(4):910-920, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20230223001
Abstract:
我国西南地区频发的地质构造活动和极端自然灾害诱发了大量的堰塞坝，属于堰塞坝的高发地，其形成的堰塞坝具有突然性强、危险性大的特点，严重威胁所在流域人民的生命财产安全，深入研究爬高型堰塞坝溃坝过程可为除险减灾提供科学理论支撑。为此，以土颗粒级配、背水面坡度、爬高型堰塞坝坝顶形状为影响堰塞坝漫顶溃决的主要因素，从漫顶溃决过程、溃口流量过程、溃口演变过程、溃后残留坝体及下游淤积情况等方面，分析了爬高型堰塞坝漫顶溃决演化过程。试验结果表明：随着土石料级配变宽，坝体整体稳定性增强溃决历时延长，洪峰流量减小，峰现时间较晚，残留溃口上宽小坝体体积大，距坝趾泥沙输移长度短且距坝趾1 m 处泥沙厚度薄；背水坡面越陡，水流获得的动能越大，加速了整个坝体溃决过程，溃口扩展得到充足发育，洪峰流量增大，峰现时间提前，残留溃口上宽较大坝体体积小，距坝趾泥沙输移长度长且距坝趾1 m 处泥沙厚度较厚；宽深比越大，则溃口相对位置越高，冲蚀阶段所具有的水头差大，加速了坝体冲刷进程，溃口扩展得到充分发育，残留溃口上宽尺度大坝体总量小，距坝趾泥沙输移距离远且距坝趾1 m 处泥沙厚度较厚。
-
2024,44(4):921-932, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20230307001
Abstract:
以成兰铁路松潘段为研究区域，根据野外调查分析、研究区基本环境地质条件，选取9 项影响因子：高程、坡度、降雨量、岩性、地震烈度、NDVI（归一化植被指数）、距离断裂距离、HI（物源参照值）以及流域形状系数，分析泥石流的分布特征。基于GIS 技术，通过信息量和灾害熵两种不同的模型，对各评价指标图层进行分类计算，并进行泥石流危险性评价。结果：在信息量模型中，研究区内危险中度及以上占总面积的87%；泥石流沟内危险中度及以上占沟总面积的65%，共31 条。灾害熵模型中，研究区内中危及以上危险区占总面积的81%；泥石流沟内中危区及以上危险区占沟总面积的80%，共38 条。与灾害的实际分布相比，灾害熵模型给出了更接近实际的结果。
-
2024,44(4):933-939, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20230301003
Abstract:
基覆型边坡由于其上部为松散型堆积体，下部为基岩的特点，在降雨和地震作用下的失稳过程和破坏特征和其他边坡有较大不同，而降雨和地震作用的间隔时间会对二者耦合作用产生较大影响。利用自制的模型箱对基覆型边坡开展振动台模型试验，研究不同降雨停止时长对边坡稳定性的影响以及边坡降雨后静止不同时长在地震作用下的失稳特征和破坏模式。试验结果表明，降雨后间隔不同时间发生地震，边坡的破坏方式均呈过渡式破坏。在达到一定降雨强度后，降雨期间边坡含水率和孔隙水压力突增，而降雨停止后随着静止时长的增加，二者不断减小，之后达到稳定状态；随着静止时长的不断增加，基覆型边坡失稳临界加速度不断增加，大致和静止时长呈一个正相关的函数关系。
-
2024,44(4):940-951, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20220930001
Abstract:
钢渣是冶金行业的第二大废弃物，充分利用废弃钢渣代替部分砂石料作为新型的土工填料，符合“绿色经济”与“可持续发展”战略。因钢渣材料有别于砂石料，化学成分复杂，而力学特征具有时效特性，采用共振柱试验研究考虑水化期影响的钢渣动力特性，分析动剪切模量和阻尼比等动力特性变化规律；基于Hardin?Drnevich 双曲线模型描述考虑时间效应的钢渣动力特性，采用Boltzman 函数描述最大动剪切模量随水化期变化的关系，给出最大阻尼比范围；并与传统砂土的动力特性对比，得出水化前钢渣动剪切模量略高于传统细砂，水化90 d 后可达到标准砂的最大动剪切模量，工程中可以用钢渣作为一种填料代替砂土。最后，通过微观电子显微镜方法分析不同水化期下的钢渣微观结构，发现水化产物Aft 相较于其他水化产物生成时间较晚，Aft 和C?S?H 所组成的胶凝结构是影响钢渣动力特性时效特征的主要因素。
-
2024,44(4):952-959, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20221012001
Abstract:
为探究遭受氯盐侵蚀钢筋再生混凝土耐久性修复路径，通过内掺氯盐方式模拟再生混凝土遭受氯盐侵蚀，开展再生混凝土电化学除氯试验，研究再生骨料特征和通电参数对电化学除氯效率的影响。研究表明，采用5~25 mm 再生粗骨料粒径范围的钢筋再生混凝土电化学除氯效率是5~30 mm 粒径范围钢筋再生混凝土的1.36 倍；随再生粗骨料取代率增加，电化学除氯效率增大，取代率达50% 时，钢筋再生混凝土除氯效率较普通混凝土提高约26%；随通电电流密度增大，再生混凝土除氯效率增大，相较1 A/m2，电流密度3 A/m2 时的电化学除氯效率是其1.45 倍，电流密度从1 A/m2增大到2 A/m2，再生混凝土除氯效率增幅比普通混凝土更明显；随除氯时间延长，再生混凝土除氯效率明显增大，相对普通混凝土，再生混凝土前期除氯效率占比更大，7 d 除氯效率是28 d 的51%；基于电化学除氯效率开展影响因素敏感性分析，结果表明，再生骨料取代率的影响大于再生骨料粒径，但电化学除氯时间影响最为明显。
-
2024,44(4):960-968, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20230217001
Abstract:
地震动参数是评定地震时地震烈度的参考依据，是烈度表的重要组成部分，尤其是在缺乏某些地震灾害判别现象的地区，地震动参数就成为非常有效的判别标准之一。对岷漳地震震区及周边获取的地震动记录进行处理和计算分析，得到水平向、三分向合成地震动参数和地震仪器烈度值；分别开展基于水平向地震动参数、三分向合成地震动参数和地震仪器烈度的烈度评定；探讨三种烈度评定方法对烈度评定结果的影响规律，从地震动参数定量参考指标角度验证现行地震烈度表与原有烈度表的一致性与差异性。结果表明：基于三分向合成地震动参数和地震仪器烈度的评定过程更为规范，结果更加具体和准确；基于三分向合成地震动参数和地震仪器烈度的烈度评定结果与实际宏观地震烈度符合良好，相差±1 度以内的占比55%，相差±2 度以内的占比91%，完全吻合率较之水平向地震动参数的烈度评定结果提高了18%。研究对于更加客观和科学地评定地震烈度具有重要意义和实用价值。
-
2024,44(4):969-976, DOI: I:10.13409/j.cnki.jdpme.20230719004
Abstract:
在滨海某地震安全性评价项目中，针对目标区面积大、覆盖层厚度大、地下隐伏构造复杂等问题，采用微动勘探方法加密观测目标区，获得了界牌-滨淮农场断裂的空间位置、目标区三维S 波速度结构；并将微动探测结果与主动源地震勘探、剪切波速测井展开对比分析。结果表明：（1）针对界牌-滨淮农场断裂，微动探测与主动源地震勘探两种方法所揭示的断裂特征较为一致，作为初勘成果具有较强的应用价值；（2）在100 m 深度范围以内，微动探测与波速测井所获得的剪切波速度值相近，因此微动探测技术可用于场地类别的快速判定；（3）微动探测技术相比测井和主动源地震勘探，可更经济快速的探明深部地层的速度结构，为目标区地层三维建模提供拓展资料及修正依据。
2024年第44卷第4期
“城市基础设施抗洪韧性评价与提升”专题
-
城市地下交通基础设施系统全生命周期碳排放计算模型
Abstract:
气候变化是当前世界面临的主要挑战之一，其中人类生产活动制造的温室气体是导致气候变化的主要因素之一，准确评估温室气体的排放量是实现节能减排的重要环节。城市地下交通基础设施系统具有防治交通阻塞、增加城市绿化面积，能够实现节能减排。然而，目前还缺乏城市地下交通基础设施系统的碳足迹计算方法。在全生命周期碳足迹评估框架内，研究了城市地下交通基础设施系统的碳足迹计算边界和尺度，提出了地下交通基础设施全生命周期碳足迹计算模型，基于计算模型，建立了城市地下交通基础设施系统碳排放计算方法。结合某工程案例，揭示了城市地下交通基础设施系统总体及各阶段的碳排放规律，针对不同阶段的碳排放特点，给出了相应的节能减排放建议和措施。
- 1
-
泸县6.0级地震城市建筑群震害模拟与震害机理分析
Abstract:
结合建筑群震害调查与精细化数值仿真等手段，对城市建筑群的震害机理进行研究。首先，建立了泸县6.0级地震中泸县县城的建筑群震害仿真模型，并采用现场震害调查数据，从典型小区、城市整体两个层面，对模型的有效性进行验证。基于震害仿真模型，选取4条具有不同持时和频谱特性的地震动，比较不同地震动对泸县建筑群的破坏力特征，研究不同地震动破坏力随时间和峰值加速度（PGA）的演化特征。研究结果表明：地震动的频谱特性对不同层数、不同类型建筑具有选择性破坏作用，进而影响城市建筑群损伤程度与分布；不同地震动在不同时刻破坏力差异很大，进而导致建筑群损伤发展速度差异明显，前期破坏力较低的地震动仍可能对在后期对建筑群产生严重破坏；对地震动的PGA进行归一化，当PGA较小时，不同地震动造成的建筑群损伤程度接近，随着PGA的发大，不同地震动作用下建筑群损伤差异不断增大，其损伤指数差异可达数倍。
- 1
-
基于机器学习算法的非饱和土水特征曲线预测
Abstract:
土水特征曲线(SWCC)是研究非饱和土渗透、强度预测与本构关系的基础。机器学习算法具有高效处理大量数据和特征提取等特点。本文采用六种机器学习算法(四种集成学习和两种传统机器学习算法)对美国非饱和土数据库中的154条SWCC包含1976个数据点进行模拟；并使用四个性能评价指标(R2、EVS、MAE和RMSE)评价算法的性能。选取两种数据输入的方式：对压力水头进行对数处理和未处理两类。结果表明，在两种输入情况下，对LightGBM、XGB、RF和AdaBoost算法的影响很小；但是对GPR和SVM两种传统机器学习算法的影响很大，在未进行对数处理情况下，R2降低明显甚至会出现无法模拟SWCC的情况。此外，LightGBM对SWCC测试集的模拟效果上均优于其他模型，拥有高的趋势评价指标(R2和EVS)和低的误差测量指标(MAE和RMSE)；六种算法对SWCC模拟的优劣的排列顺序依次为：LightGBM、GPR、XGB、RF、AdaBoost和SVM。最后，利用已训练好的LightGBM模型对9条不包含在数据库内的SWCC数据进行预测，结果显示LightGBM能够较好地预测非饱和土的土水特性。研究结果对提升不同类型土的SWCC预测具有重要的指导意义。
- 1
-
钢筋混凝土结构抗火性能研究进展
Abstract:
随着建筑火灾的频繁发生，钢筋混凝土结构发生火灾的情况也日益增多。在火灾中建筑材料的力学性能降低将导致钢筋混凝土结构发生破坏甚至倒塌。前期人们对钢筋混凝土梁、柱和节点的抗火性能进行了试验研究。由于试验条件不同，其耐火极限计算公式在不同试验条件下的计算精度较低。因此，文章综述了钢筋混凝土梁、柱、节点和框架抗火性能等方面的研究并进行了梳理，考虑了混凝土保护层厚度、荷载比和配筋率等试验参数对耐火极限的影响，回顾了杆系模型、Rankine方法和刚度法等理论分析方法的研究进展，还总结了有限元分析和耐火极限计算公式的研究进展。结果表明：钢筋混凝土梁的耐火极限受荷载比、混凝土保护层厚度和配筋率等参数的影响较大，钢筋混凝土柱的耐火极限受荷载比和荷载偏心率等参数的影响较大，钢筋混凝土节点的耐火极限则取决于节点周边钢筋混凝土梁、柱的耐火极限。此外，还收集了129篇文献的试验数据并归纳了荷载比、混凝土保护层厚度和配筋率等试验参数对耐火极限的影响规律，对不同条件的试验结果进行了统一化规制并对其耐火极限进行了参数相关性分析，选取了相关性大于0.1的参数作为影响耐火极限的重要参数。通过机器学习和非线性回归分析方法，提出了钢筋混凝土梁和柱的耐火极限计算公式，其 分别为0.935和0.895，计算结果与实验结果吻合较好，表现出较高的准确性，为钢筋混凝土结构的抗火设计提供可靠参考。
- 1
-
交通荷载作用下球墨铸铁管承插接口疲劳试验研究
Abstract:
交通荷载是埋设在路面下的管道所承受的主要活荷载之一。管道在运行年限内要承受多次重复的交通荷载作用，可能导致管道发生疲劳破坏。然而目前的研究大多集中于管道的静力力学响应或动力响应，对于接口的疲劳力学性能研究较少。本研究首先基于公路车辆荷载统计数据，考虑土荷载、管体自重等恒载，采用有限元软件ABAQUS计算给出了交通荷载下球墨铸铁管承插接口的力学响应。随后为了模拟实际交通荷载的循环往复作用，基于转角等效的原则，在注水加压条件下开展了球墨铸铁管接口的弯曲疲劳试验，得到了不同疲劳荷载幅值下管道接口的最大转角与渗漏速率的关系。最后采用累计损伤理论，对不同车辆荷载组合作用下管道的疲劳寿命进行分析，并基于试验数据得到了DN200的球墨铸铁管承插接口的疲劳荷载幅值与循环次数关系曲线。研究结果表明：（1）接口处最大转角是衡量接口疲劳破坏程度的重要指标；（2）接口最大转角与渗漏速率成正相关，随着接口转角不断增大，渗漏速率加快；（3）接口处橡胶圈的疲劳力学性能退化而导致接口密封失效是管道漏水的重要原因。
- 1
-
可更换预应力筋自复位双柱墩桥梁抗震设计及数值验证
Abstract:
为提升桥梁工程的震后功能可快速恢复性及结构可修复性，提出一种配置可更换曲线预应力筋的摇摆自复位双柱墩桥梁及其结构与构造。以某市政桥梁工程为背景，研究并确定了自复位双柱墩桥梁的抗震性能目标、设计方法和设计流程。基于OpenSees软件平台建立了摇摆自复位双柱式墩数值模型，分析墩顶水平往复加载条件下墩柱的抗震能力，验证了基于所提出的基于直接位移的抗震设计方法得到的预应力筋初始张拉应力、配筋率以及消能部件面积比等关键设计参数的合理性。研究结果表明：双柱墩在墩顶加载偏移率达5%时，其抗侧刚度和水平承载力基本不降低；卸载后残余偏移率仅为0.17%，具有优异的自复位能力。本文提出的摇摆自复位双柱墩桥梁结构及其抗震设计方法可以实现预期抗震性能目标，可根据该方法得到结构合理设计参数。本文研究可为高烈度区市政和公路桥梁抗震设计提供参考。
- 1
-
土耳其Mw7.8地震工业厂房及设施震害调查与分析
Abstract:
2023年2月6日，土耳其卡赫拉曼马拉什省在短时间内相继发生Mw7.8和Mw7.5地震。与以往地震相比，此次地震具有强度高、双主震的特点，造成了严重的灾害。地震发生后，通过资料收集、对地震中受损的工业厂房及设施进行现场震害调查，探讨了本次地震的地震动特征，比较了土耳其典型强震台站记录到的地震动加速度响应谱与我国规范谱的差异；总结了该地区典型工业厂房及设施的震害特征，并对其破坏原因进行了分析；选取土耳其典型强震台站记录到的地震波，对某核电厂耦合体系进行了单向地震作用计算，探讨了核电厂耦合体系在强震作用下的响应特征。现场调查结果表明：此次土耳其地震的强度远超我国规范的最高标准，且竖向地震动强度显著；一系列高强度地震造成灾区工业厂房及设施受损严重，厂房主体结构发生了严重的倒塌破坏，厂房中的非结构构件和生产设备也遭到了较为严重的破坏，其中非结构构件的破坏以墙体倒塌和吊顶掉落为主。核电厂房耦合体系计算结果表明，在土耳其强震作用下，核电厂内蒸汽发生器的响应大于其抗震能力中值，主管道应力响应大于其允许应力值。调查证明，工业厂房及设施的抗震薄弱环节在于厂房内部设施和设备，完善工业厂房及设施的抗震措施，提升工业设备的抗震能力，是提高工业厂房及设施抗震韧性的有效举措。
- 1
-
黄土铁路路堤滑坡破坏机制与防治技术研究
Abstract:
2021年7月20日，河南省遭遇极端暴雨，诱发大量路基水害。通过对路基水害开展现场调查，查明了水害发生区间内区域地形地貌及水文地质条件，提出了黄土路堤滑坡破坏模式，并结合数值模拟分析路堤滑坡的破坏机制。运用多次分段控制注浆钢花管的防治技术对路堤边坡进行整治，采用挖探调查、高密度电法的手段探究钢花管加固黄土路堤的注浆效果，并结合数值模拟分析注浆加固前后黄土路堤边坡的稳定性。研究结果表明：（1）路堤滑坡不同于路堤浅表层溜坍的坡面病害，是一种严重的坡体病害，常由于坡脚地形低洼，降水在路堤边坡坡脚或下部汇集，浸泡软化路堤边坡，引起边坡岩土抗剪强度不足导致滑坡。（2）数值模拟结果表明坡脚积水深度对路堤边坡的竖向应力场无明显影响，对积水侧边坡的水平应力场与位移场影响显著；随着积水深度增大，路堤边坡最大剪应变的最值增大，稳定系数减小。（3）挖探调查与高密度电法探测结果表明钢花管注浆技术在黄土地层劈裂注浆效果良好，黄土边坡内部孔隙被水泥浆体充填，隔绝了坡体内部的流水通道，抑制坡体内部受水侵蚀。（4）钢花管注浆加固后数值模拟结果表明，整治加固后路堤稳定性显著提升。研究成果为铁路系统工务部门的水害防治工作提供参考。
- 1
-
盾构下穿施工既有隧道变形机理数值模拟研究
Abstract:
盾构施工下穿既有运营隧道，易导致既有线路变形过大，给地铁列车运营安全带来安全隐患。考虑盾构机与土体相互作用、衬砌?注浆层-土体相互作用，以及同步注浆硬化过程和压力消散等关键因素，发展了盾构施工全过程数值模拟方法。结合实际工程建立盾构下穿既有隧道三维有限元数值模型，获得了盾构下穿过程中既有隧道结构变形、内力响应、围岩压力，及其周围地层应力的发展变化规律，揭示了既有隧道的变形机理。结果表明：既有隧道在纵向上发生挠曲和扭转变形，挠曲变形呈现为中部沉降两端隆起的“V”形变形，断面扭转变形呈中间大两端小的分布形式，且随盾构掘进先逆时针扭转后顺时针扭转；对于隧道横断面，在x=?0.8D至0.8D范围内隧道断面呈现侧向压扁、竖向伸长的变形模式，在x=±0.8D之外隧道断面呈现侧向伸长、竖向压扁的变形模式，x=?0.8D至0.8D范围内隧道断面变形由盾构开挖引起的土体卸载引起，x=±0.8D之外的隧道断面变形由中间区域隧道断面扭转和沉降变形的传递导致。
- 1
-
强震作用下岩石场地群洞地铁车站试验研究
Abstract:
摘要：为探究岩石场地群洞地铁车站在地震作用下的动力特性，设计了一个比尺1：30的群洞地铁车站结构的大型振动台试验模型，采用横向输入峰值加速度0.07 g、0.15 g、0.21 g、0.30 g、0.50 g、0.70 g和1.0 g等7个不同强度的人工地震波，研究了群洞地铁车站在强震作用下的加速度响应特征、位移响应特征、结构破坏模式和动应变响应特征。结果表明：阿里亚斯强度（Arias Intensity）的放大系数曲线揭示，模型围岩和站厅衬砌结构在峰值加速度0.5 g后进入塑性破坏状态；站台衬砌结构在峰值加速度0.3 g后从塑性状态逐步进入破坏状态，同时能量耗散逐渐增加。随着地震动强度的增大，站厅横断面的相对位移增幅显著，开口断面与非开口断面的相对位移峰值差距进一步扩大。结构的裂缝主要分布在纵向，站台直墙中部的纵向裂缝宽且长，而站厅直墙中部未产生明显裂缝。随着地震动强度增大，结构传递函数的主频逐渐减小，在弹性阶段和塑性破坏阶段，结构主频分别为22.7 Hz和18.5 Hz。当地震动横向激励时，竖向联络通道下断面（VL）相同位置的拉应变均大于水平联络通道右断面（HR），最大拉应变出现在竖向联络通道的下断面的拱肩处。
- 1
-
阿汝冰崩-碎屑流运动过程反演及预测模拟研究
Abstract:
冰崩作为冰冻圈最具灾难性的地质灾害之一，具有运动过程复杂、预测难度高、致灾后果严重等特点。2016年7月17日和9月21日在西藏阿里地区发生了两起巨型冰崩-碎屑流事件，对当地居民生命财产安全以及生态环境造成了严重危害，利用PFC3D反演了这两次冰崩-碎屑流运动过程，在此基础上对周边区域潜在冰崩隐患进行了预测模拟研究。结果表明：（1）两次冰崩-碎屑流运动时间分别为300s和240s，颗粒平均速度峰值分别为32.05m/s和34.80m/s，第一次冰崩入湖体积约为8.47×106m3；（2）前后部分的能量传递是冰崩-碎屑流产生高速远程运动的关键机制；（3）预测阿汝85号冰川（冰崩隐患）发生冰崩后形成的西北侧主堆积区面积约为1.1km2，东北侧小堆积区面积约为0.3km2，危险区面积共计3.28km2；该成果对于青藏高原的冰崩防灾减灾工作具有一定科学价值和现实意义。
- 1
-
超高延性混凝土加固砌体墙抗震性能研究
Abstract:
为研究超高延性混凝土（Ultra-High Ductility Concrete,UHDC）加固砌体墙的抗震效果，对两个实心墙和两个空斗墙进行了低周反复加载试验，试验发现与未加固墙相比，加固后实心墙承载力提升31%，峰值位移降低了30%；加固后空斗墙承载力提升了223%，峰值位移提高了471%。利用OpenSees软件对UHDC加固墙体进行了建模分析了不同加固层厚度、加固方式及竖向压应力等因素对抗震性能的影响。研究结果表明：对于实心墙，加固层厚度为10mm、20mm、30mm时，峰值承载力分别提高16.0%、36.2%、56.1%，峰值位移分别降低了28.3%、26.7%、26.7%；对于空斗墙，加固层厚度为10mm、15mm、20mm时，峰值承载力分别提高117.4%、179.5%、243.4%，峰值位移分别提高345.5%、522.7%、506.1%.当竖向压应力为0.6MPa和0.9MPa时，实心墙峰值承载力较0.3MPa时分别提高16.8%和33.0%，峰值位移分别降低12.0%、16.0%；空斗墙峰值承载力较0.15MPa时提高6.5%和10.5%，峰值位移分别提高2.8%、0.0%。当分别采用整面加固、斜交条带加固、正交条带加固时，实心墙峰值承载力分别提高36.2%、12.0%、5.4%，峰值位移分别降低26.7%、28.3%、28.3%；空斗墙峰值承载力分别提高179.5%、80.1%、39.3%，峰值位移分别提高522.7%、203.0%、203.0%。最后提出了UHDC加固砌体墙抗剪承载力计算公式，经与试验和模拟结果比较，其理论值具有较好的精度，可为加固设计提供理论支持。
- 1
-
2023,43(5):917-922, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20230921004
Abstract:
在全球气候变化及地质活动日益活跃的孕灾大环境下，我国亟待实现自然灾害的快速高效应急处理，相应的灾害防控产业升级同样势在必行。结合自然灾害防控关键环节的发展方向，通过文献整理、现场调研、专家咨询及问卷调查等方式，分析了自然灾害防控产业面临的问题与挑战，开展自然灾害防控产业技术突破与发展路径的研究，提出以下对策措施：构建更为完善的标准化体系，严格核定从业资格，实时把控自然灾害防控产业的市场动态， 保障产业市场良性竞争；立足本土化发展优势，集群化发展自然灾害防控产业，贯通自然灾害多产业链条；以自然灾害防灾减灾的基础研究为主导，通过理论创新和技术迭代，完成自然灾害产业升级，提升产业整体性、系统性和协同性，打造防灾减灾产业端的国际核心竞争力。本文将为自然灾害防控的产业高质量快速发展提供前瞻性、针对性、储备性的科学参考。
-
2021(4):753-767, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2021.04.005
Abstract:
为改善普通填充墙(板)结构的抗震性能，基于黏弹性阻尼器的原理和构造，提出一种构造简单、减震机理明确、具有自主知识产权的新型减震填充墙(板)。本文介绍减震填充墙(板)的构造及工作原理；给出适合构筑减震层的材料及其滞回性能；对减震填充墙(板)单元、带减震填充墙(板)平面框架进行性能试验，揭示减震填充墙(板) 通过相邻砌体(墙板)单元间的相对运动迫使减震层发生剪切滞回变形、耗散地震输入能量的减震机理，建立减震填充墙(板)平面内“双斜撑”力学模型；通过带减震填充墙(板)三维框架的动力时程分析，验证地震下减震填充墙 (板)可通过削减墙体自身对主体结构的刚度效应，显著降低对主体结构动力特性及抗震性能的影响，保护墙体不破坏的有效性；对减震填充墙(板)的平面外性能进行试验及分析，揭示减震填充墙(板)“拱承载机制”的平面外工作机理及“四铰拱”的破坏模式；介绍减震填充墙(板)在楼梯间、(震损)加固建筑等应用场景中的原理及构造；给出减震填充墙(板)今后研究的问题及方向。
-
2020(5):698-705, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2020.05.003
Abstract:
在众多诱发滑坡的因素中,人工削坡引发的边坡失稳现象十分普遍。采用布里渊光时域分析技术(以下简称BOTDA 技术),通过模型试验和数值模拟分析,对削坡作用下的边坡变形机理及其演化过程进行了研究。由于传感光缆与土体之间的耦合性直接影响着监测结果的准确性,首先通过不同围压作用下的拉拔试验,掌握了传感光缆与土体耦合变形关系。然后,设计了坡顶加载试验模型,通过在水平向和竖直向植入传感光缆,实现对边坡模型在削坡作用下土体内部变形场的分布式监测。试验结果表明:水平和竖直向传感光缆监测到的应变异常区域与潜在滑动面位置相吻合,并被数值模拟所证实;在 BOTDA 监测数据的基础上提出了边坡模型水平特征最大应变值与安全系数之间的经验公式,对削坡作用下的边坡稳定性状态进行了评价,进而可对边坡失稳做出预警。
-
2020(6):841-851, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2020.06.001
Abstract:
为详细调查拟建川藏铁路沿线帕隆藏布流域冰碛物的物理力学特征，评估冰碛物作为地质灾害物源和工程地基的稳定性，选取帕隆藏布流域32处典型冰碛物为研究对象，通过开展天然密度、含水率、颗分、大型直剪、三轴剪切、膨胀性、渗透性等原位试验和室内测试，结合现场剖面测绘等调查手段，总结了冰碛物的分布与沉积特征和物理力学参数特征，统计了不同参数间的相关性。结果表明：冰碛物物理力学参数与含水率、孔隙比及粘粒含量密切相关，其中天然密度和压缩模量均与孔隙比呈线性负相关，而垂直渗透系数和自由膨胀率与粘粒含量呈二次方关系，抗剪及抗压强度与孔隙比和含水率呈二元函数关系。通过分析冰碛物在三种不同沉积部位(现代冰舌前缘、冰川谷中游、沟口主河岸坡)的起动方式，初步探讨了冰碛体的稳定性及其在川藏铁路、川藏高速公路等重大工程中的不同应用对策(桥隧绕避、工程边坡、路堑或地基等)。
-
2021(4):874-882, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.202105007
Abstract:
简要回顾了地震预警的发展历程，介绍了地震预警的基本原理和地震位置、预警震级及预测烈度等关键参数的主要测定方法。作为一种能够有效减轻地震灾害的手段，世界上多个国家和地区相继开始建设各自的地震预警系统，以系统建设与应用实效为切入点，介绍了世界主要地震预警系统和我国的相关进展情况；并基于目前地震预警面临的主要挑战，从传感器、信号处理算法及组网模式等方面，展望了未来地震预警系统新的、有潜在变革性的技术和方法。
-
2021(4):710-722, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2021.04.002
Abstract:
近年来，滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频发，其危害性大，波及范围广，严重威胁人民群众生命及财产安全， 制约经济社会发展和人民对美好生活需求的向往。经过多年技术攻关和群防群测工作积累，我国在地质灾害风险调查和隐患排查方面取得了明显成效，综合运用合成孔径雷达测量、高分辨率卫星遥感、无人机遥感、机载激光雷达测量等多种新技术手段以提高全国地质灾害调查评价精度的工作也在持续开展中。在新时代计算机技术的不断革新与发展下，基于大数据技术的地质灾害监测预警为地质灾害防治提供了新的思维范式和经验指导。为了促进对该领域发展新导向的深入了解，介绍了大数据方法在地质灾害数据获取、存储、分析的几种关键技术，综述了迄今国内外学者利用大数据技术开展地质灾害研究和防治方面的工作。
-
2022(1):1-11,23, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20210416004
Abstract:
受“5·12”汶川大地震对地表强烈扰动影响，汶川县近年来山洪灾害频发，对当地村镇房屋造成了严重破坏。 汶川县 2019 年和 2020 年连续两年发生了“8·20”和“8·17”群发性特大山洪灾害，以两场山洪灾害中部分受损村镇建筑为研究对象，通过灾情数据挖掘和典型案例分析，总结了不同结构类型建筑破坏特征、沿河建筑破坏程度空间差异性和建筑遮掩效应等破坏特点以及冲击、冲刷、淤埋、浸泡等破坏方式。根据调研分析，结合山洪破坏特征，对现有建筑破坏等级标准进行改进，提出了山洪灾害下村镇建筑破坏分级标准。应用随机森林算法和统计分析方法， 从水深暴露性、选址暴露性、物理脆弱性等方面综合分析了建筑洪灾破坏的主要影响因素及其作用关系。最后基于建筑受灾破坏情况分析，提出了提高山区村镇建筑防洪减灾能力的对策和建议。
-
2022(1):24-33, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20201024001
Abstract:
2019 年 9 月 14 日，甘肃省定西市通渭县发生大型黄土滑坡。通过对该黄土滑坡的现场调查和无人机航测，查明了孕育滑坡的地形地貌、水文地质等条件，对滑坡体的形态特征、结构特征和运动模式进行深入研究，揭示了常家河滑坡的致灾机理。运用高密度电法对滑坡体进行探测，探明滑坡区域的地层结构、滑体厚度、地下水分布及空间展布情况。结合有限元法和严格的极限平衡法计算坡体的稳定性，得到降雨条件下滑坡坡体的最大剪应变区域分布及斜坡稳定性随着降雨持时的变化规律。研究结果表明：(1)通渭滑坡整体形态呈圈椅状，分为 3 个典型破坏区域，形成大量垂直陡坎，黄土滑动厚度约为 8~50 m；(2)通渭滑坡属“牵引?推移”式顺层滑坡，运动方式为“坡脚失稳牵引?中部受阻滑移?后部失稳推移”；(3)地下水多为裂隙岩溶水，地层结构不明显，早期地震等地质构造活动对地层形状影响较大；(4)黄土斜坡稳定性受降雨持时影响持续降低，斜坡最大剪应变区域多分布于斜坡中上部， 且从泥岩接触面向坡面发展；(5)降雨是触发通渭滑坡的最直接因素，冲沟发育、河流侵蚀与农业生产活动是重要的孕灾条件。
-
2020(4):623-632, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2020.04.017
Abstract:
海上风电大直径单桩基础长期承受来自环境效应的循环荷载以及海床的冲刷作用，冲刷条件下的水平受荷单桩的循环加载特性是海上风电桩基础设计关注的内容。开展了砂土中大直径和小直径单桩基础冲刷条件下长期循环加载的模型试验，探讨了冲刷深度和循环加载幅值对两种基础形式长期承载变形特性的影响。试验研究表明：砂土中循环加载提高了循环后的单桩承载力，其中小直径桩循环后的水平承载力提高更为显著。冲刷导致循环后的单桩承载力下降，随着冲刷深度增加该效果越明显。在循环加载初期，小直径桩残余累积变形的增加速度小于大直径桩。循环次数大于1 000次冲刷深度为2倍桩径条件下，小直径桩的累积变形趋于稳定，大直径桩的累积变形仍继续发展。通过在无量纲循环加载幅值参数中引入冲刷深度对承载力的影响，建立了冲刷条件下两种不同直径桩基的水平循环累积位移计算模型，适用于考虑冲刷影响的单桩长期水平循环累积变形预测。
-
2021(4):909-916, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.202107015
Abstract:
江苏地震监测工作始于 1930 年南京北极阁地震台的创建，经过几代地震工作者的不懈努力和探索创新，地震监测能力和技术水平发生了质的飞跃。回顾江苏地震监测系统发展历程，从 1932 年 6 月维歇尔地震仪正式投入观测，到现今在全省分布的涵盖测震、地磁、地电、形变、流体的多学科地震监测网络。地震监测历经了地震仪器从外国引进到完全自主研发，从模拟观测到数字化网络化观测，从人工识别波形到 AI 自动识别地震事件的飞速发展。 近年来，随着科学技术的日新月异，观测技术的不断发展，地震观测设备的不断完善更新，覆盖全省的测震台网、前兆台网、流动监测网取得了丰富的地震监测成果，获取的大量观测数据被广泛应用于地震速报、地震预测研究、地震灾害防御、地震紧急救援以及地震科学研究，为江苏的经济社会快速发展提供了坚实的地震安全保障。鉴往知来，回顾江苏地震监测的发展历程，致敬老一辈科学家的励精图治，地震监测科技发展薪火相传，服务全省高质量发展，书写江苏地震监测新的发展史。
-
2021(4):734-752, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2021.04.004
Abstract:
地表局部地形对地震波的传播有重要影响，会造成地震波的散射与衍射，从而导致地震地面运动的放大或减小，该问题是地震学、地震工程学和土木工程学的交叉研究课题。河谷作为一种典型的局部不规则地形对地震动分布影响很大，在河谷场地修建了许多大型水利、桥梁等基础设施工程，河谷地形地震放大效应对该地区工程设施的灾害影响不可忽视。总结了目前国内外关于河谷地形地震放大效应的研究成果，梳理了该领域的研究方法，对后续该领域的发展提出了展望，旨在为相关科研工作人员提供参考。
-
2021(1):181-192, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2021.01.022
Abstract:
场地条件对结构震害的影响已成公认的事实，如何定量的进行场地地震反应分析成为地震工程学中亟待解决的问题之一，而在场地地震反应分析中确定地震动输入至关重要。针对场地条件和地震动输入对场地地震反应的具体影响、场地地震反应分析方法等方面的研究现状进行了系统总结。已有研究表明，场地条件和地震动输入对场地地震反应分析结果有显著影响。但目前仍存在的问题有：在冻土区进行场地地震反应分析时未充分考虑冻土层的影响效应；缺乏合理的地震动模型来准确描述实际地震动；尚未明确地震波入射角度对场地地震反应的影响规律；目前广泛使用的等效线性化方法不能完全反应土体在地震动作用下的真实运动状态而使其计算结果不尽合理。结合以上问题对还需进一步研究的内容进行了展望，为场地地震反应分析未来的研究工作提供参考。
-
2020(3):317-325, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2020.03.001
Abstract:
隔震措施可以使上部结构在罕遇地震下处于弹性或轻微弹塑性状态,从而有效保护设防烈度下结构地震安全。但是，由于地震发生、强度和特性的不确定性，在设计基准期内结构也可能遭受极罕遇地震的作用，基于“大震不倒”设计的隔震结构在罕遇地震及极罕遇地震作用下隔震支座变形和结构整体抗倾覆安全以及实现抗极罕遇地震的能力和代价需要特别研究。本文通过弹塑性时程分析，比较三种不同高度的隔震结构层间位移角、叠层橡胶隔震支座位移及结构倾覆力矩，分析结构在极罕遇地震下隔震层（也即叠层橡胶支座）位移超限和整体倾覆的主要失效模式。结果表明：极罕遇地震下，基于“大震不倒”设计的隔震结构支座位移可能会超出限值，层间位移角和结构倾覆力矩通常可以满足要求。隔震支座尺寸适当增大、相应极限变形能力提高，能够控制极罕遇地震下结构隔震层变形破坏，但上部结构隔震效果有所下降；适当减小上部结构高宽比能够控制极罕遇地震下隔震结构、尤其高层隔震结构的整体倾覆破坏。因此，兼顾安全性和经济性，有效增大隔震支座极限位移、适当减小高层隔震结构高宽比，实现隔震建筑抗极罕遇地震能力，是付出代价不大、经济适用的一条有效途径。
-
2020(4):483-489, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2020.04.001
Abstract:
为显著提高强震区高墩桥梁结构的抗震性能，基于可恢复功能抗震设计原理，提出钢管混凝土柱?软钢消能元件组合箱形截面高墩桥梁的设计概念。以山区某常规RC箱形截面高墩连续刚构桥为工程背景，进行新型组合截面高墩桥梁试设计；分析了新型组合截面高墩桥梁在作用基本组合下的静力性能和地震组合下的抗震性能，并对比分析了其与常规RC箱形截面高墩桥梁在E2地震作用下的抗震性能。结果表明：①作用基本组合下，新型组合截面高墩桥梁能够很好地满足结构承载力和稳定性要求；②在E2地震作用下，常规RC箱形截面高墩桥梁出现中等程度的破坏，而新型组合截面高墩桥梁仅有可更换的软钢消能元件发生塑性变形，表明其具有地震可恢复性；③在E2地震作用下，新型组合截面高墩桥梁的地震位移反应明显小于常规RC箱形截面高墩桥梁的地震位移反应。
-
2021(4):860-873, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.202106030
Abstract:
多层钢筋混凝土(RC)框架结构地震破坏机理与抗倒塌设计理论一直是地震工程领域的研究热点。聚焦砌体填充墙对结构破坏模式的影响，从地震倒塌机理、结构破坏模式与成因剖析、抗地震倒塌设计理念 3 个方面对国内外开展的多层 RC 框架结构抗震研究进行了梳理、总结。结果表明：地震作用下实际工程及实验室模型难以出现设计预期的“强柱弱梁”破坏，设计细节和非结构构件均影响结构的地震破坏模式；改善填充墙与周围框架连接方式、增设翼墙或设置柔性填充墙一般均能保证结构的抗倒塌性能。
-
2020(5):679-689, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2020.05.001
Abstract:
采用三维非连续变形分析(3D DDA)方法输出滚石动能和运动轨迹,其结果与现有室内实验和数值模拟方法进行比较,验证了 3D DDA 方法的准确性。通过分析滚石平台对不同坡高、不同坡角、不同折点位置的岩质边坡滚石动能、运动轨迹的影响,研究了滚石平台对滚石运动的影响规律。最后,以西藏高原朗村复杂坡形岩质边坡为工程背景,分析了坡底平台对滚石灾害的防护作用。结果表明:滚石平台可降低滚石动能,改变滚石运动轨迹,减小滚石对坡底防护结构或交通线路等结构物的冲击作用。同时,给出不同边坡特征下滚石运动及相应的平台设计宽度总体规律,为滚石平台设计提供依据。
-
2020(3):326-336, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2020.03.002
Abstract:
在日本阪神地震中遭受地震破坏的地铁地下结构中，仅大开车站中标准段一处区域发生了完全塌毁，其它地铁车站、隧道的震害程度均相对其要轻微。利用能够合理模拟地下框架结构损伤破坏的数值分析模型，对大开车站标准段、中央大厅段以及区间隧道结构的地震破坏反应进行了数值模拟分析，探讨了造成上述现象的原因。结果表明：不同断面宽度以及埋深导致大开车站标准段、中央大厅段以及区间隧道结构所受的上覆土压不同，使三者立柱在地震作用中处于不同的轴压比状态下工作，并使得三者不同刚度的结构框架在地震作用中出现不同程度的损伤与刚度退化，继而导致三者立柱出现了不同程度的水平相对变形。最终大开站标准段立柱由于较高的轴压比下受到过量的水平相对变形而发生破坏，从而导致整体框架结构的严重破坏；其余二者则由于立柱处于较低的轴压比下，所受水平相对变形处于立柱变形能力范围内，而未发生立柱破坏，进而使得整体框架保持了承载能力。
-
2022(1):224-230, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.201909030
Abstract:
目前对边坡进行的动力分析多是针对土质边坡或岩质边坡，忽略了土石混合体边坡这一特殊岩土体边坡，而少有的研究中都是将土石混合体边坡简化为等效均质土坡，忽略了块石的存在。利用数字图像处理技术，建立某一实际土石混合体边坡的细观结构模型，利用有限差分软件 FLAC3D 的动力分析模块分析对比了等效均质土坡与土石混合体边坡在地震荷载作用下的变形及稳定性。结果表明：土石混合体边坡在地震作用下首先在坡脚处出现剪切破坏，随作用时间增加逐渐在顶部产生拉裂破坏，最终形成完整的破坏带；土石混合体边坡的滑面受石块位置制约，具有“绕石现象”；在相同地震荷载作用下，土石混合体边坡破坏区贯通比等效均质土坡慢，最终产生的永久位移比等效均质土坡产生的永久位移小，块石的存在增加了土石混合体边坡的抗剪强度，提高了其稳定性。
-
2020(1):1-8, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2020.01.001
Abstract:
为探究金塘海峡各类海洋土的动剪切模量G与阻尼比λ特征，对金塘海峡四个钻孔不同埋深的各类原状海洋土进行了系列室内共振柱试验，试验结果表明：(1) 各类海洋土均呈现出“低剪切模量，高阻尼比”的强非线性与滞后性特性；各类海洋土的最大动剪切模量Gmax均随埋深的增加而增大，且粉质黏土、粉土、粉质黏土混粉砂、粉砂的Gmax随埋深的增长速率依次减慢。(2) 随着埋深的增加，各类海洋土的G/Gmax — γ曲线移向右上侧，非线性特性减弱；相反，λ — γ曲线移向右下侧，土体的滞后性减弱。(3) 给出了金塘海峡各类海洋土G/Gmax — γ和λ — γ曲线随埋深变化的参数值。
-
2022(1):81-91, DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.202003018
Abstract:
针对世界范围内时有发生的船舶撞击桥梁事故，为研究桥墩在驳船撞击下桥墩的动力响应与损伤特征，建立了驳船?桥墩碰撞的有限元模型。通过与已有落锤冲击试验的结果进行了对比，对本文有限元模型的可靠性进行了验证。基于本文建立的驳船?桥墩碰撞有限元模型，分析了 1 000 t 驳船以 4 m/s 速度撞击下桥墩的动力响应与损伤变化机理，并研究了驳船撞击速度、撞击吨位、撞击点以及轴压比对损伤特征的影响规律。结果表明，桥墩较不利部位为撞击点区域与墩底区域，钢筋应变率效应使钢筋屈服强度提高 11.7%~22%，一定程度上会增大桥墩抗力； 撞击速度与吨位会影响桥墩的损伤程度，但不会影响桥墩的损伤特征；撞击点与轴压比的变化会改变桥墩的损伤程度与特征；随着撞击点的减小与轴压比的增大在一定程度上会增大桥墩的抗撞能力。
