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2003~2022年中国东北对流层大气甲烷浓度时空分布与地质排放影响研究
1
作者 徐智超 陈匀杉 +3 位作者 单炜 邓超 刘湛军 计静 《气候与环境研究》 北大核心 2025年第1期77-93,共17页
中国东北存在中国最大的高纬度多年冻土分布带,随着全球气候变暖的加剧,多年冻土内储存的碳将逐渐解冻并以甲烷气体的形式释放,进而提高近地面对流层甲烷浓度,然而目前针对此区域近地面对流层甲烷浓度变化规律及排放源研究尚不清晰。本... 中国东北存在中国最大的高纬度多年冻土分布带,随着全球气候变暖的加剧,多年冻土内储存的碳将逐渐解冻并以甲烷气体的形式释放,进而提高近地面对流层甲烷浓度,然而目前针对此区域近地面对流层甲烷浓度变化规律及排放源研究尚不清晰。本文利用Aqua卫星搭载的AIRS(Atmospheric InfraredSounder)遥感资料对中国东北及全国区域2003~2022年对流层整体甲烷浓度时空分布情况及变化趋势进行分析,并结合国家气象及现场监测数据,研究了中国东北多年冻土区地表甲烷排放源及排放机理。结果表明:中国东北地区多年冻土带在四季中均具有较高的甲烷排放能力,甲烷浓度呈显著的双峰季节变化特征,第一个峰值出现在夏季(6~8月),最大值出现在8月,第二个峰值出现在冬季(12~2月),最大值出现在12月;中国东北地区对流层甲烷浓度平均增长率最大值出现在春季(平均值为6.05 ppb/a,1 ppb=10-9),这是因为多年冻土退化后冻结层下封存的古老碳逐渐暴露并以甲烷的形式释放;除产甲烷菌作用,储存在多年冻土冻结层的地质甲烷(亚稳态甲烷水合物,稳态甲烷水合物及地下深处或煤层产生的产热甲烷)也逐渐被释放。最后,结合现场监测结果给出了多年冻土区地质甲烷热—气—固耦合作用模型,为中国东北多年冻土区碳循环研究提供数据和技术支持。 展开更多
关键词 中国东北及全国区域 多年冻土 甲烷浓度 时空分布 地质释放源
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基于PSO-SVM模型的边坡稳定性预测研究
2
作者 徐智超 陈匀杉 +2 位作者 邓超 丁乐 计静 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第9期3531-3537,共7页
为准确且高效地预测边坡稳定性,研究提出了一种基于粒子群优化支持向量机(Particle Swarm Optimization algorithm optimized Support Vector Machine,PSO-SVM)的边坡稳定性预测模型。该模型首先采用主成分分析法对特征数据进行降维,以... 为准确且高效地预测边坡稳定性,研究提出了一种基于粒子群优化支持向量机(Particle Swarm Optimization algorithm optimized Support Vector Machine,PSO-SVM)的边坡稳定性预测模型。该模型首先采用主成分分析法对特征数据进行降维,以提高模型的学习效率;其次,采用粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法优化支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的超参数,以提高模型的预测精度与泛化能力。为验证模型有效性与可靠性,选取反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)、随机森林(Random Forest,RF)与未优化的SVM作为对比试验模型,并将准确率、精确率、召回率与F_(1-score)作为各模型预测性能的评价指标,以对各模型的预测性能进行评估。研究结果显示,PSO-SVM模型在测试集的准确率、精确率、召回率与F_(1-score)分别为0.958、0.917、1和0.957,均为各模型的最高值,展现出最佳的预测性能与泛化能力。研究为边坡稳定性评估提供了有效参考,具有重要的工程意义。 展开更多
关键词 安全工程 边坡稳定性 主成分分析法 粒子群优化算法 支持向量机
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GFRP管—型钢活性粉末混凝土组合短柱轴压性能 被引量：3
3
作者 姜良芹 宋化宇 +4 位作者 计静 张云峰 滕振超 姜丽 杨毛毛 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2021年第3期111-122,I0008,共13页
以GFRP管直径、管厚度、纤维缠绕层数和角度,以及长细比、活性粉末混凝土(RPC)抗压强度、型钢截面面积、型钢屈服强度为主要参数,设计25根足尺GRS组合短柱试件;基于钢材的双线性本构模型和考虑RPC约束效应的非线性本构模型,采用ABAQUS... 以GFRP管直径、管厚度、纤维缠绕层数和角度,以及长细比、活性粉末混凝土(RPC)抗压强度、型钢截面面积、型钢屈服强度为主要参数,设计25根足尺GRS组合短柱试件;基于钢材的双线性本构模型和考虑RPC约束效应的非线性本构模型,采用ABAQUS有限元软件,对25根足尺GRS组合短柱进行数值模拟分析,分别提取荷载—位移曲线和轴压承载力,分析不同参数对试件轴压承载力和极限位移的影响规律;采用1stOpt软件统计回归足尺GRS组合短柱轴压承载力计算公式。结果表明:随试件的GFRP管直径和管厚度、纤维缠绕层数和角度、型钢屈服强度和截面面积、活性粉末混凝土抗压强度增加,试件轴压承载力显著提高;随试件的GFRP管厚度、纤维缠绕层数和角度、长细比和工字型钢截面面积增加,试件极限位移明显增大;随试件的GFRP管直径增加,试件极限位移逐渐减小。试件表现很好的持荷能力,呈连续鼓曲的破坏形态。 展开更多
关键词 GFRP管 活性粉末混凝土 组合短柱 本构模型 有限元 轴压承载力 极限位移
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实腹式GFRP管—钢管—异强混凝土组合短柱轴压性能 被引量：2
4
作者 计静 宋占峰 +4 位作者 张云峰 于殿友 姜良芹 刘迎春 滕振超 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2020年第3期107-118,I0007,I0008,共14页
为研究实腹式GFRP管—钢管—混凝土(GCTC)组合柱的轴压性能,以试件的长细比(λ)、核心和夹层混凝土轴心抗压强度(f ci、f co)、GFRP管直径(D frp)、厚度(t frp)、纤维层数(n)、纤维缠绕角度(θ)和钢管抗拉强度(f yk)、壁厚(t s)和直径(D... 为研究实腹式GFRP管—钢管—混凝土(GCTC)组合柱的轴压性能,以试件的长细比(λ)、核心和夹层混凝土轴心抗压强度(f ci、f co)、GFRP管直径(D frp)、厚度(t frp)、纤维层数(n)、纤维缠绕角度(θ)和钢管抗拉强度(f yk)、壁厚(t s)和直径(D s)为控制参数,设计31根GCTC组合短柱试件。采用FORTRAN语言编写UMAT子程序,定义各向异性的GFRP管纤维材料属性,引入ABAQUS有限元软件完成组合短柱试件的有限元建模。通过5根类似试验试件模拟分析,获得荷载—轴向应变曲线和环向应变—轴向应变曲线,与试验结果对比吻合较好。对31根GCTC组合短柱进行扩展参数分析,考察不同参数对组合短柱轴压承载力及极限位移的影响规律,引入双重组合约束效应系数(ξi、ξo),采用1stOpt软件统计回归GCTC组合短柱轴压承载力计算表达式,给出足尺组合柱的设计建议。结果表明:随试件D frp、t frp、f ci和n增加,GCTC组合短柱的轴压承载力显著提高,随试件λ增加,GCTC组合短柱轴压承载力逐渐降低;随试件t frp、θ和n增加,GCTC组合短柱的极限位移明显提高,随试件D frp增加,GCTC组合短柱极限位移逐渐减小。所有试件表现较优越的承载能力和整体外鼓的破坏形态。该结果为新型组合柱在实际工程中推广应用奠定基础。 展开更多
关键词 GFRP GCTC组合短柱 ABAQUS FORTRAN 轴压承载力 实腹式
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矩形钢管混凝土翼缘的H型蜂窝组合中长柱偏压性能 被引量：2
5
作者 计静 姜丽 +3 位作者 姜良芹 张云峰 滕振超 刘迎春 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2020年第4期121-132,I0009,I0010,共14页
为研究矩形钢管混凝土翼缘的H型蜂窝组合柱(STHCC)的偏压力学性能,以偏心距、长细比、翼缘钢管厚度及核心混凝土立方体抗压强度为主要控制参数,设计17根STHCC中长柱试件。基于考虑套箍效应的混凝土本构模型和简化的钢材模型,利用有限元... 为研究矩形钢管混凝土翼缘的H型蜂窝组合柱(STHCC)的偏压力学性能,以偏心距、长细比、翼缘钢管厚度及核心混凝土立方体抗压强度为主要控制参数,设计17根STHCC中长柱试件。基于考虑套箍效应的混凝土本构模型和简化的钢材模型,利用有限元软件ABAQUS建立8根STHCC和2根方钢管混凝土柱的有限元模型并开展轴压和偏压分析,获得试件的荷载-位移曲线,与已有试验数据对比,二者吻合较好,验证有限元建模的合理性。同时,对17根STHCC中长柱试件进行扩展参数分析,考察不同参数对中长柱偏压极限承载力的影响规律,获得跨中截面沿高度应变分布曲线和荷载-挠度曲线。结果表明:偏压作用下,STHCC中长柱截面应变变化基本符合平截面假定;随偏心距和长细比的增大,STHCC中长柱偏压的极限承载力逐渐降低,而随核心混凝土强度和翼缘钢管厚度的增大,STHCC中长柱偏压的极限承载力逐渐增大,提高核心混凝土强度和钢管厚度可有效提高组合柱的偏压极限承载能力。统计回归该类组合中长柱偏压极限承载力计算表达式,为进一步开展该类组合柱抗震性能研究奠定基础。 展开更多
关键词 矩形钢管混凝土 偏压 套箍效应 平截面假定 极限承载力
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配钢管高强混凝土芯柱的异强组合柱抗震性能研究 被引量：5
6
作者 计静 杨毛毛 +2 位作者 姜良芹 刘迎春 于殿友 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2020年第6期114-122,共9页
为研究配钢管高强混凝土芯柱的异强组合柱(SGCC)的抗震性能,以钢管内外混凝土的强度(fcc、fco)、组合柱内钢管高强混凝土芯柱的套箍系数(θ)、钢管外围混凝土配箍特征值(λv)、轴压比(n)为主要参数,设计了11根SGCC。采用ABAQUS软件建立... 为研究配钢管高强混凝土芯柱的异强组合柱(SGCC)的抗震性能,以钢管内外混凝土的强度(fcc、fco)、组合柱内钢管高强混凝土芯柱的套箍系数(θ)、钢管外围混凝土配箍特征值(λv)、轴压比(n)为主要参数,设计了11根SGCC。采用ABAQUS软件建立其有限元模型,并对10根类似试件开展验证分析,将仿真分析结果与试验结果进行对比,验证了模型的合理性。基于此开展11根SGCC试件的参数分析,探究了不同参数对试件的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、刚度退化、抗力衰减和延性等抗震性能指标的影响规律。结果表明,fcc、fco、λv和n对试件抗震性能的影响相对较大,本文分析结果可为该类构件的抗震设计提供一定的技术支撑。 展开更多
关键词 SGCC 抗震性能 异强组合柱 ABAQUS
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基于热流固多场耦合的埋地输油管道地震响应 被引量：4
7
作者 滕振超 刘凯琪 +2 位作者 滕云超 赵誉翔 计静 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2021年第3期99-110,I0007,I0008,共14页
基于热流固耦合作用,推导输油管道轴向应力表达式,利用ANSYS Workbench建立土—管—油三维有限元模型,采用时程分析法,考虑温度场和热流固耦合因素影响,分析埋地输油管道地震响应,得出埋地输油管道在地震激励作用下的变形特征及动力时... 基于热流固耦合作用,推导输油管道轴向应力表达式,利用ANSYS Workbench建立土—管—油三维有限元模型,采用时程分析法,考虑温度场和热流固耦合因素影响,分析埋地输油管道地震响应,得出埋地输油管道在地震激励作用下的变形特征及动力时程曲线。结果表明:埋地输油管道在X向激励作用下比Y向与Z向轴向应力峰值提高14.9%;温度场对轴向应力影响略微增大,峰值应力提高2.5%;热流固耦合场对管道影响明显,热流固耦合下频率降低89%以上,轴向应力峰值增大46%。该结果为严寒地区埋地输油管道设计提供技术支持。 展开更多
关键词 埋地输油管道 热流固耦合 地震响应 时程分析 温度场 多物理场
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四肢桁式钢管混凝土悬链线拱面内稳定性
8
作者 计静 罗干 +2 位作者 姜良芹 滕振超 杜伟强 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2023年第3期98-108,I0008,共12页
为研究四肢桁式钢管混凝土(CFST)悬链线拱面内稳定性,采用有限元法开展桁式CFST悬链线拱在轴压或压弯作用下的面内弹塑性屈曲分析。基于试验数据与数值模拟验证模型参数,探讨平面内屈曲破坏模式,揭示屈曲机理;引入全拱和弦杆的归一化长... 为研究四肢桁式钢管混凝土(CFST)悬链线拱面内稳定性,采用有限元法开展桁式CFST悬链线拱在轴压或压弯作用下的面内弹塑性屈曲分析。基于试验数据与数值模拟验证模型参数,探讨平面内屈曲破坏模式,揭示屈曲机理;引入全拱和弦杆的归一化长细比,考虑弦杆屈曲影响的交互因数,得到轴压作用下的统一屈曲曲线;提出压弯作用下面内稳定承载力的交互作用方程。结果表明:斜腹管屈曲大幅降低稳定承载力;桁式CFST悬链线拱在屈曲破坏过程中总是存在弦杆变形,弦杆变形对稳定性的影响不可忽视;屈曲曲线可用于轴压桁式悬链线拱,交互方程可为一般荷载作用下的桁式悬链线拱提供较好的下限预测。该结果对四肢桁式CFST悬链线拱的面内稳定性设计具有指导意义。 展开更多
关键词 钢管混凝土 悬链线拱 四肢桁式 屈曲 归一化长细比 交互作用 稳定性
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