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孔内深层强夯法处理湿陷性黄土地基试验研究 被引量：1
1
作者 朱才辉 周小松 +1 位作者 乔建伟 李鑫磊 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第1期217-229,共13页
为了给孔内深层强夯法(SDDC工法)处理Q_(2)湿陷性黄土地基设计方案提供优化参数,以西安灞桥某地基处理项目为背景,基于离散元数值方法和原位测试技术,研究不同黄土地层参数、不同SDDC工法设计参数对湿陷性黄土地基的挤密效果的影响,并... 为了给孔内深层强夯法(SDDC工法)处理Q_(2)湿陷性黄土地基设计方案提供优化参数,以西安灞桥某地基处理项目为背景,基于离散元数值方法和原位测试技术,研究不同黄土地层参数、不同SDDC工法设计参数对湿陷性黄土地基的挤密效果的影响,并提出优化建议,最后基于试验段实测结果进行了对比验证。研究表明,SDDC工法对细粒径、粒径比小和刚度低的地基挤密效果更显著,土体的初始孔隙率、剪切模量和泊松比变化对地基挤密效果的影响较小。适当增大夯击能和成孔直径,可有效提高地基挤密效果,橄榄型锤对地基的挤密宽度影响更显著,矩形锤对挤密影响深度更有优势。本场地建议SDDC工法的设计参数是:采取橄榄型锤施工,单次夯击能不宜低于800 kJ、成孔直径D=1.2~1.4 m;受施工扰动影响,地表以下及桩底以上2 m范围内挤密效果较差,建议采取其他辅助压实手段消除端部效应。 展开更多
关键词 孔内深层强夯法(SDDC工法) 湿陷性黄土 加固效果 离散元
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冲击信号时频特征对泥石流成灾参数的响应规律
2
作者 张磊 张少杰 +1 位作者 杨红娟 杨超平 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第3期110-118,共9页
泥石流密度和流速等成灾参数与泥石流的冲击破坏能力直接相关,影响着泥石流冲击力信号的时频特性,是防灾结构工程设计的重要依据。故而分析总结泥石流冲击信号时频特征对泥石流密度、流速等成灾参数的响应规律具有重要的理论研究价值,... 泥石流密度和流速等成灾参数与泥石流的冲击破坏能力直接相关,影响着泥石流冲击力信号的时频特性,是防灾结构工程设计的重要依据。故而分析总结泥石流冲击信号时频特征对泥石流密度、流速等成灾参数的响应规律具有重要的理论研究价值,研究成果可为反演泥石流成灾参数提供理论基础,并为泥石流的结构工程设计提供支撑。本研究以室内水槽实验为基础,设计了基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)的悬臂梁式测量系统,并利用该系统收集不同高程位置的泥石流冲击信号。水槽实验分析结果表明:冲击信号振幅与泥石流断面最大流速(表面流速)间呈二次函数映射关系(变系数);当泥石流密度增加,泥石流冲击信号频谱能量整体向低频频段转移;悬臂梁式测量系统中FBG布设高度增加,则所得到的冲击信号特征频率的功率密度线性增强。 展开更多
关键词 冲击力 冲击信号 时频特征 光纤布拉格光栅 断面最大流速(表面流速)
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融合SVM-RFE与层次分析-信息量模型的地质灾害易发性评价
3
作者 李文杰 巨能攀 +2 位作者 王栋 陈浩 解明礼 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第3期99-109,共11页
我国地质灾害频发,严重威胁人民群众的生命及财产安全,开展地质灾害易发性评价工作对地质灾害防治起着重要的作用。目前,针对地质灾害易发性评价,其评价因子的选取多为单一定性分析,主观性较强,缺乏科学性,同时因子之间的相互关系考虑... 我国地质灾害频发,严重威胁人民群众的生命及财产安全,开展地质灾害易发性评价工作对地质灾害防治起着重要的作用。目前,针对地质灾害易发性评价,其评价因子的选取多为单一定性分析,主观性较强,缺乏科学性,同时因子之间的相互关系考虑较少。文中以林芝市为例,选取高程、坡度、坡向等14个初始影响因子,通过基于支持向量机的递归特征消除(support vector machine-recursive feature elimination,SVM-RFE)算法对因子进行重要性排序及筛选,采用皮尔逊相关性分析考虑因子之间的相互关系,结合重要性排序消除相关性较高的因子,从而确定出了12组易发性评价因子,并基于层次分析-信息量模型开展林芝市地质灾害易发性评价,采用成功率曲线进行结果精度检验。结果表明:研究区内地质灾害极高易发区和高易发区主要集中在主道路及其附近,以及主要水系延伸地区;高易发区是研究区内所占面积最广的区域,面积为45 312.16 km^(2),占林芝市总面积的30.37%。根据评价结果精度检验得到曲线下面积(area under curve,AUC)值为0.846,表明本方法开展地质灾害易发性评价的准确率较高,可为林芝市地质灾害防治和经济建设提供科学依据。 展开更多
关键词 SVM-RFE 层次分析-信息量模型 地质灾害 评价因子 易发性评价
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煤矸石改良季节冻土区黄土填料的冻融特性试验研究
4
作者 武立波 刘惠阳 +3 位作者 杨嘉伟 林战举 陈宏信 白玉亮 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第4期128-139,共12页
我国西北季节冻土区广泛分布着黄土,受周期性冻融循环作用的影响,黄土区路基工程极易发生冻融病害。常用的防治方法是对黄土进行处理或改良,但目前节能低碳环保的改良方法研究尚显不足,鉴于西北地区煤矸石堆存量巨大且资源化利用率低,... 我国西北季节冻土区广泛分布着黄土,受周期性冻融循环作用的影响,黄土区路基工程极易发生冻融病害。常用的防治方法是对黄土进行处理或改良,但目前节能低碳环保的改良方法研究尚显不足,鉴于西北地区煤矸石堆存量巨大且资源化利用率低,尝试用煤矸石改良黄土作为路基填料。以兰州皋兰黄土(以下简称“素黄土”)与石灰改良黄土作为对比试验组,通过室内冻融循环试验探究在冻融循环条件下较大掺量煤矸石改良黄土填料的冻融特性,并通过电镜扫描和CT扫描揭示其微观机理。结果表明:①与素黄土相比,掺入30%与50%煤矸石的改良黄土试样温度梯度变化幅度分别降低了8.5%与25.3%。②与素黄土和石灰改良黄土相比,煤矸石改良黄土的最优含水率降低,经历5次冻融循环后各组含水率分布情况相近,掺入30%煤矸石的改良黄土与素黄土补水量相近,掺入50%煤矸石改良黄土的补水量相较于素黄土下降了53.8%。③5次冻融循环后,掺入30%与50%煤矸石改良黄土的平均冻胀率相较于素黄土分别降低了77.3%、90.2%,相较于石灰改良黄土分别降低了70.4%、87.5%,融沉系数的变化规律较为复杂,只有煤矸石掺量为50%的改良黄土融沉系数相较于素黄土降低了40.9%。④与素黄土相比,掺入50%煤矸石的改良黄土试样在冻融循环前后孔隙率均降低了60%左右。总体而言,煤矸石掺量为50%时能显著地改善黄土的冻胀与融沉性质。 展开更多
关键词 季节冻土区 黄土 煤矸石 冻融循环 冻胀 融沉
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既有建筑隔震改造后结构体系地震易损性分析
5
作者 包超 吴巧智 +4 位作者 杜姣燕 马肖彤 杜永峰 谭伏波 冯琥 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第3期213-222,共10页
既有建筑隔震改造是提升老旧建筑抗震性能和实现城市更新的重要途径。为了研究既有建筑隔震改造过程中下部结构尺寸对隔震改造后串联体系结构地震响应的影响,从整体结构的串联特征入手,采用增量动力分析方法对比分析了下支柱截面面积未... 既有建筑隔震改造是提升老旧建筑抗震性能和实现城市更新的重要途径。为了研究既有建筑隔震改造过程中下部结构尺寸对隔震改造后串联体系结构地震响应的影响,从整体结构的串联特征入手,采用增量动力分析方法对比分析了下支柱截面面积未改变及增大不同尺寸后各部分子结构与整体串联隔震体系的地震易损性及结构超越概率,并确定了结构倒塌裕度比。研究结果表明:下支柱截面面积大小会对串联隔震体系结构地震易损性造成一定影响。随着下支柱截面尺寸增加,串联隔震体系倒塌裕度比总体呈增长趋势,但最高倒塌裕度比未必出现于下支柱截面尺寸最大的工况,最优下支柱截面尺寸需通过计算确定。既有建筑隔震改造时,通过串联隔震体系地震响应与易损性分析确定下支柱最优截面尺寸,可以有效提高结构体系安全冗余度。 展开更多
关键词 既有建筑 串联隔震体系 增量动力法 地震易损性 下支柱
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钢板-纤维增强混凝土组合双连梁抗震性能有限元分析
6
作者 田建勃 焦崧 +4 位作者 陈田宁 张书林 王梦梦 张俊发 杨海增 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第1期190-202,共13页
连梁作为高层建筑结构体系中重要的耗能构件,要求其具有较强的抗震性能。双连梁通过提高跨高比,降低连梁内力,在地震作用下表现出良好的延性。为此,在采用双连梁的基础上考虑基体材料与钢板的影响,提出钢板-纤维增强混凝土组合双连梁,... 连梁作为高层建筑结构体系中重要的耗能构件,要求其具有较强的抗震性能。双连梁通过提高跨高比,降低连梁内力,在地震作用下表现出良好的延性。为此,在采用双连梁的基础上考虑基体材料与钢板的影响,提出钢板-纤维增强混凝土组合双连梁,并使用有限元软件对试验试件进行数值模拟,对其混凝土裂缝发展、钢板和钢筋应力、钢板沿梁跨的内力分布进行探究分析。并对钢板-纤维增强混凝土组合双连梁的跨高比、含钢率、配箍率、纵筋配筋率、纤维增强混凝土强度和连梁中间开缝间距等进行参数分析。结果表明:纵筋配筋率、含钢率、纤维增强混凝土强度和跨高比对钢板-纤维增强混凝土组合双连梁的抗震性能影响相对较大;纤维增强混凝土的使用有利于钢板性能的充分发挥;双连梁左、右梁内的受力基本相同,双连梁可以近似按左、右梁转角刚度相同进行等效。 展开更多
关键词 钢板-混凝土组合双连梁 纤维增强混凝土 抗震性能 有限元模拟 参数分析
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基于图神经网络的滑坡易发性评价——以湖南省临湘市为例
7
作者 刘晓东 肖婷 +3 位作者 王璨 王李昌 覃佐辉 黄伟 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第4期74-87,共14页
开展区域滑坡易发性评价是制定防灾减灾措施的关键,针对目前诸多易发性研究在空间捕捉和非线性拟合的不足,该文提出一种基于图神经网络(graph neural network,GNN)的区域滑坡易发性建模框架。以湖南省临湘市为研究对象,综合选取高程、... 开展区域滑坡易发性评价是制定防灾减灾措施的关键,针对目前诸多易发性研究在空间捕捉和非线性拟合的不足,该文提出一种基于图神经网络(graph neural network,GNN)的区域滑坡易发性建模框架。以湖南省临湘市为研究对象,综合选取高程、工程岩组等12个孕灾因子,建立GNN滑坡易发性评价模型,并与逻辑回归(logistic regression,LR)和随机森林(random forest,RF)模型进行对比研究。结果表明,3种模型的滑坡易发性结果均符合区域滑坡的空间分布特征,极高/高易发区在研究区东部及东南部呈离散、不连续分布,该区域水系密集、斜坡结构较破碎松散。模型划分存在一定的相似性和差异性,GNN模型在评价中具有最好的分区效果,AUC值(0.941)、准确率(0.744)、召回率(0.827)、F1分数(0.709)均显著高于LR和RF。这表明GNN模型能更好地捕捉滑坡的空间信息,能有效提高滑坡易发性评价的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 滑坡易发性评价 图神经网络 临湘市 随机森林 逻辑回归
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动水压力型滑坡不利因素组合及作用机制试验研究
8
作者 陈勇 叶润青 +1 位作者 申清峰 王力 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第1期75-84,共10页
因库水位下降而变形失稳的动水压力型滑坡,是库区多见的一种滑坡类型,且不同滑坡对水位下降的响应存在巨大差异。为探索动水压力型滑坡的失稳特征和诱发机制,基于不同影响因素的作用特点分析,开展了多组模型试验,揭示了滑面形态、滑体... 因库水位下降而变形失稳的动水压力型滑坡,是库区多见的一种滑坡类型,且不同滑坡对水位下降的响应存在巨大差异。为探索动水压力型滑坡的失稳特征和诱发机制,基于不同影响因素的作用特点分析,开展了多组模型试验,揭示了滑面形态、滑体渗透系数和水位骤降速率对滑坡孔隙水压力、体积含水率及变形破坏全过程的影响规律。研究结果表明,多影响因素组合对动水压力型滑坡不利程度的排序,并总结了其变形失稳的主控因素、次生因素和诱发因素,发现了直线形滑面的滑坡失稳特征为浅层滑动诱发滑体逐层剥离的牵引式破坏、弧线形滑面的滑坡失稳特征为坡脚垮塌逐渐向后溯源的牵引式破坏,二者差异的内在机制是滑体厚度不同导致渗透压力的具体作用区域和持续时间显著不同。 展开更多
关键词 动水压力型滑坡 模型试验 水位下降 失稳特征 滑面形态
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反复荷载下方钢管型钢再生混凝土组合柱受力性能有限元分析
9
作者 马辉 杨柳毅 +1 位作者 赖志强 刘方达 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第1期167-178,共12页
在方钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究的基础上,通过ABAQUS有限元软件建立了该组合柱的数值计算模型,分析了组合柱的应力云图及变形特征,研究了组合柱的滞回曲线和骨架曲线,通过与试验的对比验证了模型的合理性。结果表明... 在方钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究的基础上,通过ABAQUS有限元软件建立了该组合柱的数值计算模型,分析了组合柱的应力云图及变形特征,研究了组合柱的滞回曲线和骨架曲线,通过与试验的对比验证了模型的合理性。结果表明,反复水平荷载作用下柱脚方钢管屈曲鼓起,内部型钢达到屈服且再生混凝土被压碎,组合柱呈压弯塑性铰破坏模式。在分析参数的范围内,方钢管强度可以大幅度提升组合柱承载力,但却在一定程度上减小了组合柱的延性。提高方钢管的壁厚,组合柱的承载力大幅度提升。合理设计组合柱的剪跨比对其抗震性能的发挥十分重要,故在实际工程中应避免短柱脆断和长柱失稳;此外,随着再生骨料取代率的增加,组合柱的承载力提升较小,其延性随取代率的增加略有降低。 展开更多
关键词 再生混凝土 钢管混凝土柱 数值模型 反复荷载 非线性分析
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土石坝溃决生命损失评估模型对比研究
10
作者 王琳 晁星怡 +1 位作者 韩方波 何小亮 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第3期145-157,共13页
土石坝溃决生命损失评估对于溃决事件应急处置极为重要。文中选取了数理统计、动态分析及物元对比共三类12种本领域现阶段具有代表性的生命损失评估模型,针对三类模型均未考虑人为、地理和经济发展与科学技术水平三类影响因素的特点,选... 土石坝溃决生命损失评估对于溃决事件应急处置极为重要。文中选取了数理统计、动态分析及物元对比共三类12种本领域现阶段具有代表性的生命损失评估模型,针对三类模型均未考虑人为、地理和经济发展与科学技术水平三类影响因素的特点,选取我国三大地区代表性溃坝案例,进行生命损失评估,明晰了各类模型的适用性以及模型的地区差异性,实现了模型的精确性检验,揭示了不同地区溃决生命损失评估结果的作用规律,并提出减小模型计算误差的建议。研究结果表明:目前土石坝溃决生命损失评估模型主要考虑了风险人口、警报时间、溃决洪水严重程度以及风险人口对溃决洪水严重性的理解程度四项主要因素,尚未考虑人为、地理和经济发展与科学技术水平三类影响因素。针对同一类型的3个地区生命损失开展评估时,土石坝溃决损失模型的构建亟需考虑不同地区人为、地理和经济发展与科学技术水平三类因素。在动态分析类模型中,ASSAF、HUANG和赵一梦3种模型均可推荐,这几种模型均侧重风险人口自身在溃决事件发生时所产生的不确定因素的影响,分别考虑了应急预案、救援能力、建筑物抗冲性能、建筑与交通等因素。王志军模型并未考虑与坝址距离、下游坡降、地形等地理因素,评估结果整体上偏安全。应用生命损失评估模型时,需全面梳理已产生损失数据的溃决案例,宝贵的第一手数据对深入研究和验证评估溃决损失评估模型至关重要。 展开更多
关键词 土石坝 生命损失 数理统计模型 物元对比模型 动态分析模型
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基于机器学习的泸定县M_(S)6.8地震土地利用变化与景观格局分析
11
作者 张平 唐晓鹿 +4 位作者 杨知涵 周涛 付松宇 王率 罗可 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第3期59-77,共19页
地震及其次生灾害具有非常不稳定的因素,会严重破坏地表景观变化,增加地表破碎程度,进而导致生态系统稳定性失衡。该文以“9·22”泸定地震为研究对象,采用随机森林(random forest,RF)和极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGB... 地震及其次生灾害具有非常不稳定的因素,会严重破坏地表景观变化,增加地表破碎程度,进而导致生态系统稳定性失衡。该文以“9·22”泸定地震为研究对象,采用随机森林(random forest,RF)和极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)筛选土地分类最佳模型,然后以预测结果为基础,结合景观转移矩阵和景观生态指数对泸定县地震前后景观面积、土地转移和景观格局时空变化进行分析。研究结果表明,XGBoost模型为泸定县土地利用分类模型的最优模型,震前总体精度(overall accuracy,OA)为97.95%、Kappa系数为0.97;震后的总体精度(OA)为97.54%、Kappa系数为0.97;地震前后研究区林地、未利用地、冰雪、草地和耕地均发生显著变化。其中,林地和未利用地的变化最大,总转出量分别为86.55、51.51 km^(2),占总变化量的34.78%、20.70%。泸定县南部震中附近山区的植被受地震影响较大,滑坡变化量为3.96 km^(2),占总转入量的1.59%;震后泸定县斑块密度指数(PD)、景观形状指数(LSI)、香农多样性指数(SHDI)和香农均匀度指数(SHEI)均有显著上升,而最大斑块指数(LPI)和聚集度指数(AI)有下降趋势,区域内生态系统遭受严重破坏。研究结果为地震灾区生态规划管理体系、生态监测和生态恢复规划的制定提供参考和指导。 展开更多
关键词 地震 景观格局 随机森林 极端梯度提升 泸定县
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基于时序InSAR的中海村滑坡变形过程研究
12
作者 田述军 李珊 +2 位作者 尹庆宏 黄涛 罗明 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第4期39-47,共9页
借助合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)全天候、长时序、高精度的形变监测优势,可以实现滑坡长时序变形过程监测,其在捕捉滑坡加速期迹象及潜在灾害预警信号方面展现出巨大潜力,这对于提升滑坡预... 借助合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)全天候、长时序、高精度的形变监测优势,可以实现滑坡长时序变形过程监测,其在捕捉滑坡加速期迹象及潜在灾害预警信号方面展现出巨大潜力,这对于提升滑坡预测与警报系统的效能至关重要。该文采用时序InSAR技术对中海村滑坡不同分区的形变进行监测,分析了滑坡不同分区的形变过程,研究了降雨对滑坡变形的影响机制。研究结果表明,滑坡发生前经历了初始变形、相对稳定和加速变形3个阶段,形变大小的顺序均表现为后缘、中部和前缘,不同分区的累积变形量在不同阶段变化趋势基本一致。滑坡不同分区累积变形均表现为随降雨增大而增大,降雨对后缘形变的影响更为显著。采用InSAR技术能监测到滑坡发生前后缘显著的变形加速过程,持续降雨过程对滑坡变形的影响显著。 展开更多
关键词 时序InSAR 形变监测 变形阶段 持续降雨过程
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偏压黄土连拱隧道支护结构受力特征研究
13
作者 梁庆国 付琪 +3 位作者 岳建平 张建 房志群 孙纬宇 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第4期160-170,共11页
为了研究偏压黄土连拱隧道支护结构受力特征,该文以卓合高速捏业隧道为依托工程,基于现场监测对偏压黄土连拱隧道初期支护钢拱架应力、二次衬砌钢筋轴力及混凝土应变时空分布规律进行了系统分析和研究,并对黄土连拱隧道在正洞贯通、初... 为了研究偏压黄土连拱隧道支护结构受力特征,该文以卓合高速捏业隧道为依托工程,基于现场监测对偏压黄土连拱隧道初期支护钢拱架应力、二次衬砌钢筋轴力及混凝土应变时空分布规律进行了系统分析和研究,并对黄土连拱隧道在正洞贯通、初期支护及仰拱施工完成后同时进行左右洞二衬的施工(二衬晚施工)的可行性进行了分析。研究结果表明:初期支护结构尽早闭合成环有利于隧道的稳定性;受地形的偏压的影响,右洞初支钢拱架内外侧压应力最大值均出现在右拱肩位置处,其值分别为277.9、243.2 MPa,且接近或超过了钢材的屈服强度;左洞初支钢拱架内外侧压应力最大值分别出现在左拱脚和拱底位置处;左右洞二衬内外侧钢筋最大压力出现在右洞左边墙处,最大拉力出现在左洞左拱脚处;右洞仰拱右侧中部混凝土拉应变超过了规范值,因此,该测点处存在隆起的风险;针对文中所依托的偏压连拱短隧道(暗洞长110 m)而言,所提出的连拱隧道较晚的施作二衬是可行的。 展开更多
关键词 黄土 偏压连拱隧道 支护结构 力学特征
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下击暴流作用下大跨穹顶屋面开洞对风压特性的影响研究
14
作者 曲激婷 杨志杰 霍林生 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第3期169-178,共10页
为揭示大跨穹顶结构因下击暴流作用而开洞破坏后屋面风压的变化规律,基于壁面射流模型分析大跨穹顶开洞屋面的内外风压分布。首先,验证了平面壁面射流模型模拟出的下击暴流风场的准确性,并通过风洞试验进一步验证,接着,通过数值模拟研... 为揭示大跨穹顶结构因下击暴流作用而开洞破坏后屋面风压的变化规律,基于壁面射流模型分析大跨穹顶开洞屋面的内外风压分布。首先,验证了平面壁面射流模型模拟出的下击暴流风场的准确性,并通过风洞试验进一步验证,接着,通过数值模拟研究屋面在不同位置破坏开洞对大跨穹顶结构内外风压分布的影响,并进一步研究屋面负压区不同开洞率和不同矢跨比对结构风压分布的影响。结果表明,屋面的负压区破坏开洞后,屋面风压作用得到降低;与封闭建筑相比,同一区域处开洞率为7.5%的外风压系数最大可降低31.8%;内风压系数的幅值随着开洞率的增大整体有减小的趋势,开洞率为2.5%时内压达到负极大值约为-0.51;屋面内外合风压系数由负值变为正值,大部分幅值明显减小,总体平均降幅约为140%;随着矢跨比的不断减小,屋面内外风压体型系数在不断减小,内风压体型系数的减小速率不断衰减。研究结果可为开洞屋面的大跨穹顶结构的抗风设计提供参考。 展开更多
关键词 下击暴流 壁面射流 大跨穹顶结构 屋面开洞 风压系数 开洞率
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基于机器学习和InSAR技术的滑坡易发性动态评价
15
作者 陈志波 李鼎兴 +2 位作者 陈澄 黄卫 唐雪峰 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第2期56-65,共10页
东南山地丘陵区因其特殊的气候条件与地质环境导致滑坡灾害具有群发性、突发性的特点。而现有的滑坡易发性评价方法多考虑静态的评价因子,无法反映东南山地丘陵区滑坡的动态特征。因此,需结合动态因子提高评价结果的时效性。文中以东南... 东南山地丘陵区因其特殊的气候条件与地质环境导致滑坡灾害具有群发性、突发性的特点。而现有的滑坡易发性评价方法多考虑静态的评价因子,无法反映东南山地丘陵区滑坡的动态特征。因此,需结合动态因子提高评价结果的时效性。文中以东南山地丘陵区的大田县为研究区,选取坡度、坡向、地表起伏度、地层岩性、归一化植被指数以及年均降雨量6个评价因子,通过信息量(information value,IV)模型与逻辑回归(logistic regression,LR)模型、随机森林(random forest,RF)模型进行滑坡易发性建模并进行合理性检验与精度检验。利用SBAS-InSAR技术反演研究区地表形变速率,结合滑坡易发性区划结果构建动态评价矩阵实现研究区的滑坡易发性动态评价。结果表明,随机森林模型的受试者工作特性(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积(area under curve,AUC)值最大(0.851),可用此方法进行东南山地丘陵区的滑坡易发性分区。在已知的滑坡中,13处滑坡稳定性较差,83处滑坡稳定性一般,150处滑坡较为稳定。通过绘制稳定性较差滑坡的时间序列形变曲线发现,东南山地丘陵区影响滑坡稳定性的主要因素为季节性降雨。 展开更多
关键词 滑坡 东南山地丘陵区 INSAR 易发性评价 机器学习方法
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自复位腹板摩擦式梁柱节点的耗能与复位能力协调性分析
16
作者 阎石 武岳 +1 位作者 潘秋宇 贾骁桐 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第3期203-212,共10页
为了增强自复位腹板摩擦式预应力混凝土框架梁柱节点的抗震韧性,研究了其复位性能与耗能能力的协调关系。基于ABAQUS建立了精细化梁柱节点有限元模型,并根据试验结果验证了模型的有效性。通过改变螺栓预紧力、摩擦系数、初始预应力值和... 为了增强自复位腹板摩擦式预应力混凝土框架梁柱节点的抗震韧性,研究了其复位性能与耗能能力的协调关系。基于ABAQUS建立了精细化梁柱节点有限元模型,并根据试验结果验证了模型的有效性。通过改变螺栓预紧力、摩擦系数、初始预应力值和预应力钢绞线截面积等影响因素,并利用复位耗能比R对比分析了其复位与耗能性能的协调性,从而提高了其抗震韧性。结果表明,在复位耗能比R的取值范围内进行设计时,可以很好地实现复位与耗能能力协调性,且抗震韧性可显著提高。所采用的简化设计方法可以兼顾梁柱节点复位能力与耗能能力。 展开更多
关键词 摩擦耗能 自复位能力 梁柱节点 抗震韧性 协调性分析
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降雨诱发滑坡物理模型试验研究
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作者 贺建清 林滢 +2 位作者 李军伟 王津 刘科宏 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第4期48-61,共14页
目前关于降雨诱发滑坡的形成机制,多数研究主要依据滑坡后的迹象推导概念性模型,缺乏滑前现场证据支撑,导致理解存在局限性。同时,鲜有研究从降雨如何渗入斜坡并影响岩土体的角度深入分析水的作用,这使得研究成果缺乏说服力。以沅麻盆... 目前关于降雨诱发滑坡的形成机制,多数研究主要依据滑坡后的迹象推导概念性模型,缺乏滑前现场证据支撑,导致理解存在局限性。同时,鲜有研究从降雨如何渗入斜坡并影响岩土体的角度深入分析水的作用,这使得研究成果缺乏说服力。以沅麻盆地红层区麻阳苗族自治县内典型滑坡——大华坪村10组滑坡为原型,抽象出物理模型,开展室内物理模型试验,研究了不同降雨工况下边坡的变形特征、含水率和土压力的变化规律。随后通过数值模拟分析不同降雨工况下坡体孔隙水压力的分布特征和稳定性,进一步探讨了降雨诱发滑坡机制。研究结果表明,滑坡发育过程可划分为四个典型阶段,分别为初始均匀入渗阶段、坡表裂缝形成后的优势流入渗阶段、滑带附近雨水汇集阶段、地下水位抬升阶段。坡体含水率随距入渗界面距离的增加而递减,土压力则表现出动态响应特征,在降雨期间显著上升,停雨后逐渐衰减。不同降雨工况下,滑坡的宏观变形过程基本一致。在持续降雨条件下,坡体中后部土体呈现明显的鼓胀变形,并伴随推移式破坏的发展态势,坡体破坏程度与降雨强度表现有明显相关性,暴雨工况下的坡体破坏情况最严重。为提高降雨型滑坡预测精度,除前期有效累积降雨量外,有必要将临界降雨强度作为关键指标考虑。 展开更多
关键词 滑坡 降雨 物理模型 红层 孔隙水压力
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基于FSLSTM的架空输电线路覆冰预测
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作者 汪峰 马梓茗 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第4期190-201,共12页
为了提高架空输电线路覆冰预测模型精度,提出了一种考虑覆冰和气象因素相关性的输电线路覆冰预测模型。首先,采用滑动窗口分解将导线覆冰数据分解为趋势分量和季节分量,减小原始数据的复杂性。然后,通过傅里叶变换求得覆冰数据的核心周... 为了提高架空输电线路覆冰预测模型精度,提出了一种考虑覆冰和气象因素相关性的输电线路覆冰预测模型。首先,采用滑动窗口分解将导线覆冰数据分解为趋势分量和季节分量,减小原始数据的复杂性。然后,通过傅里叶变换求得覆冰数据的核心周期,按该周期将覆冰数据分段,构建基于傅里叶变换分段长短期记忆网络(Fourier transform segmented long shortterm memory network,FSLSTM),捕获覆冰数据的局部相关性和全局相关性。最后,通过数据增强算法(Mixup)扩大导线覆冰数据,提高预测模型的泛化性能。结果表明,所提出的预测模型精度较高,相比于传统的长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络等预测模型,其均方误差为0.097和0.079,平均绝对误差为0.232和0.220,平均绝对百分比误差为5.19%和8.08%。覆冰厚度对温度最为敏感,其次是湿度和风速,光照和压强较弱。 展开更多
关键词 覆冰预测 滑动窗口分解 傅里叶变换 长短期记忆网络 Mixup
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煤系矸石混凝土材料强度及细观破坏模拟研究
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作者 王海龙 张千禧 冯帅 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第4期202-211,共10页
为研究煤系高岭岩替代煤矸石对煤系矸石混凝土的影响,以煤系高岭岩掺量为研究因素,制备煤系矸石混凝土。测试了煤系矸石混凝土的抗压强度与劈裂抗拉强度,对其破坏形态进行了分析,基于ABAQUS建立了细观压拉破碎仿真模型,对其破坏过程进... 为研究煤系高岭岩替代煤矸石对煤系矸石混凝土的影响,以煤系高岭岩掺量为研究因素,制备煤系矸石混凝土。测试了煤系矸石混凝土的抗压强度与劈裂抗拉强度,对其破坏形态进行了分析,基于ABAQUS建立了细观压拉破碎仿真模型,对其破坏过程进行了模拟。采用NMR技术,分析了煤系矸石混凝土的孔隙结构特征。结果表明,煤系高岭岩的掺入可提升煤系矸石混凝土的强度,当掺量达到60%时,煤系矸石混凝土的28 d抗压强度最大为19.9 MPa,劈裂抗拉强度最大为2.57 MPa。随着煤系高岭岩掺量的上升,煤系矸石混凝土孔隙率下降明显,孔隙分布得到优化。ABAQUS模拟显示,细观压拉破碎仿真模型能较好地描述煤系矸石混凝土的力学特性、破坏模式和内部损伤演化过程。 展开更多
关键词 煤矸石 煤系高岭岩 混凝土 抗压强度 细观仿真
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考虑材料性能退化的江西村镇老旧房屋抗震性能分析
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作者 周强 肖卫华 +1 位作者 谢旺杨 赵文洋 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第2期160-172,共13页
为真实掌握江西村镇大量既有老旧房屋的抗震性能,以砖混结构、砖木结构这两类典型结构为依托,开展考虑材料性能退化的江西村镇老旧房屋抗震性能分析。确定了以酸雨腐蚀作为主要影响因素的材料性能退化规律,进而建立了两栋老旧房屋的有... 为真实掌握江西村镇大量既有老旧房屋的抗震性能,以砖混结构、砖木结构这两类典型结构为依托,开展考虑材料性能退化的江西村镇老旧房屋抗震性能分析。确定了以酸雨腐蚀作为主要影响因素的材料性能退化规律,进而建立了两栋老旧房屋的有限元模型,并开展弹塑性时程分析,从加速度、位移和受拉损伤反应等方面分析了房屋的抗震性能。此外,采用打包带加固方法对各老旧房屋进行加固,并对比加固前后各房屋的抗震性能。结果表明:砖混结构和砖木结构在小、中、大震作用下,破坏程度依次加重,抗震性能依次递减,不满足当地抗震设防要求;相比于未考虑材料性能退化时,各房屋的抗震性能均有所下降,砖木结构在大震作用下有较大的倒塌风险;相比于加固前,采用打包带加固后各房屋的抗震性能均有提升,均能满足当地抗震设防要求,打包带加固方法是一种非常适用于村镇房屋的抗震加固方法。研究成果可为我国村镇防灾减灾工作提供参考。 展开更多
关键词 村镇老旧房屋 酸雨腐蚀 材料性能退化 打包带加固 抗震性能
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