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灾害学 2010年第S1期25卷 346-346页

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上海防灾救灾研究所20周年庆典会议致辞

灾害学 2010年第B10期25卷 346-346页

一维管网与二维地表双向耦合的城市暴雨内涝模拟

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 223-231页

作者：郑茂辉姚帅周念清刘俊兵同济大学上海防灾救灾研究所上海200092 同济大学城市安全风险监测预警应急管理部重点实验室上海200092 同济大学水利工程系上海200092

为快速、准确模拟城市暴雨内涝演化过程,提出一种排水管网与上覆地表动态水力交互方法,构建了一维管网模型(SWMM)与二维水动力(LISFLOOD-FP)双向耦合的模型,解决了一维管网和二维地表的双向流量交换和时间同步难题。以上海外高桥地区为... 详细信息

为快速、准确模拟城市暴雨内涝演化过程,提出一种排水管网与上覆地表动态水力交互方法,构建了一维管网模型(SWMM)与二维水动力(LISFLOOD-FP)双向耦合的模型,解决了一维管网和二维地表的双向流量交换和时间同步难题。以上海外高桥地区为例,采用两次短历时降雨过程对耦合模型进行校准和验证,比较分析了单向、双向耦合的淹没范围与水深变化。结果表明:双向耦合模拟精度较高,在研究区具有良好的适用性;对于占比80%以上的轻度(0.3 m)积水区,单向耦合模拟结果趋于严重,该比值分别增至1.88和2.1。所构建的双向耦合模型能够揭示城区内涝积水、扩散及消退的全过程,可用于城市暴雨内涝推演,为内涝治理和灾害防御提供科学依据。

关键词：城市暴雨内涝排水管网双向耦合流量交互时间同步

基于湍流物理谱模型与随机谐和函数的三向脉动风场模拟

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工程力学 2024年

作者：刘增辉陈建兵彭勇波同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室同济大学土木工程学院同济大学上海防灾救灾研究所

基于随机场的谱分析理论和湍流物理谱张量模型，发展了一类三向脉动风场的随机谐和函数高效模拟方法。首先，基于湍流场的物理性质和快速畸变控制方程，分析介绍了IEC规范推荐的大气边界层三向湍流场的剪切谱张量模型。进而，在三向湍... 详细信息

基于随机场的谱分析理论和湍流物理谱张量模型，发展了一类三向脉动风场的随机谐和函数高效模拟方法。首先，基于湍流场的物理性质和快速畸变控制方程，分析介绍了IEC规范推荐的大气边界层三向湍流场的剪切谱张量模型。进而，在三向湍流场的谱表达基础上，通过引入随机谐和函数表达，将三向脉动风场表达为一系列由随机波数和相位角调制的谐和函数的叠加形式。通过两步舍选法，对三维波数点进行代表点优选。同时，通过引入相位零点演化时间，将大维随机相位角表达为四维相位零点演化时间的随机函数形式。最后，以某山区桥梁桥塔三向脉动风场的数值模拟为例，验证本文方法的有效性。研究结果表明：本文方法仅需较少的谐波叠加项数便可获得令人满意的模拟结果，且适用于不同湍流模式的三向脉动风场快速模拟。

关键词：三向脉动风场快速畸变理论随机谐和函数相位零点演化时间谱张量

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杂散电流作用下地铁与事故管网耦合特征分析

城市勘测 2024年第3期 179-184页

作者：张宗源胡群芳张昱同济大学城市交通研究院上海200092 同济大学上海防灾救灾研究所上海200092

近年来,城市地铁系统的不断扩张加剧了管道网络中的杂散电流腐蚀问题,成为城市安全的一个关键问题。本文深入研究了这些现象之间错综复杂的相互作用,采用数据驱动的统计分析来阐明地铁线路之间的耦合特征和相邻埋地管道故障的发生。从... 详细信息

近年来,城市地铁系统的不断扩张加剧了管道网络中的杂散电流腐蚀问题,成为城市安全的一个关键问题。本文深入研究了这些现象之间错综复杂的相互作用,采用数据驱动的统计分析来阐明地铁线路之间的耦合特征和相邻埋地管道故障的发生。从宏观角度揭示不同影响因素下地铁管道腐蚀的空间细微差别和多方面影响。其发现揭示了城市地铁网络和金属管道网络之间明显的地理和功能相似性。结果强调了地铁系统和管道之间的耦合属性,如距离、角度和管道的具体特征,包括材料和年龄,承担着关键的作用。

关键词：金属管网管道腐蚀杂散电流统计分析

高压细水雾降温技术在长大隧道中的应用研究及系统设计

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暖通空调 2024年第S1期 435-440页

作者：邹丽王亮丛北华上海同泰火安科技有限公司上海市隧道工程轨道交通设计研究院同济大学上海防灾救灾研究所

长大隧道升温不仅对人体，对隧道结构也有不利影响。本文从理论分析、实体试验方面对高压细水雾降温技术进行了阐述，并采用Fluent数值模拟软件分别从环境温度变化、风机与细水雾喷头位置关系、喷头间距对隧道细水雾降温技术的影响展开... 详细信息

长大隧道升温不仅对人体，对隧道结构也有不利影响。本文从理论分析、实体试验方面对高压细水雾降温技术进行了阐述，并采用Fluent数值模拟软件分别从环境温度变化、风机与细水雾喷头位置关系、喷头间距对隧道细水雾降温技术的影响展开研究，并将结果应用于某长大隧道的高压细水雾降温系统设计中。本文系统介绍了该系统的组成、喷头布置、区域阀组和管道、泵组的确定，以及系统的控制，以期对其他隧道设计提供指导。

关键词：细水雾降温数值模拟系统设计控制

考虑实测信息的既有规则建筑状态识别与抗震性能快速评估

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振动工程学报 2024年第5期37卷 802-811页

作者：单伽锃周子杰王律己余桦苏金蓉同济大学结构防灾减灾工程系上海200092 上海韧性城市与智能防灾工程技术研究中心上海200092 四川省地震局四川成都610041

城市既有建筑(群)的地震安全性评价面临高效分析、快速评估、定量判定的多重技术发展需求。考虑长期服役过程中的结构性能演化现象,既有建筑安全性评价需要结构本身和当地地震动等一系列实测数据与信息,以标定结构真实服役状态,保证结... 详细信息

城市既有建筑(群)的地震安全性评价面临高效分析、快速评估、定量判定的多重技术发展需求。考虑长期服役过程中的结构性能演化现象,既有建筑安全性评价需要结构本身和当地地震动等一系列实测数据与信息,以标定结构真实服役状态,保证结构抗震性能评估结果的准确性,并兼顾结构抗震性能分析的时效性。本文基于等效非线性单自由度模型,结合作者近年来在数据驱动型状态评估指标方面的研究成果,提出了以既有建筑实测模态频率和阻尼比映射结构宏观服役状态,结合当地实测地震动数据集,快速评估该目标建筑抗震安全性的方法。阐述了基于动力测试和HAZUS技术手册的既有结构等效非线性单自由度模型的建立过程,提出了两类结构状态评价指标,结合多元工程性能参数,建立了等效模型变形状态与不同抗震性能水准之间的直接联系。以四川省珙县当地一栋高层规则框架结构和2019至2022年间10次实测地震动为例,对该建筑在当地近期实际地震动作用下的抗震安全性进行评估。

关键词：抗震性能既有建筑动力测试状态识别快速评估

多元特征驱动的超高层建筑变形状态智能学习与预测

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建筑结构学报 2024年第3期45卷 101-112页

作者：单伽锃张茜吕西林张其林同济大学土木工程学院上海200092 上海韧性城市与智能防灾工程技术研究中心上海200092

为实现基于监测数据的结构未来状态可预测,提出了一种多元特征驱动的超高层建筑变形状态智能学习与预测方法。通过信号自适应分解、响应多维特征分析与子信号相关性分析,实现结构响应数据重构与组合,并基于长短时记忆网络(LSTM)进行多... 详细信息

为实现基于监测数据的结构未来状态可预测,提出了一种多元特征驱动的超高层建筑变形状态智能学习与预测方法。通过信号自适应分解、响应多维特征分析与子信号相关性分析,实现结构响应数据重构与组合,并基于长短时记忆网络(LSTM)进行多通道学习与多步预测。利用上海中心大厦在台风“梅花”作用下的结构顶部水平位移响应实测数据,揭示位移响应数据具有超低频准静态变形与一阶模态控制振动响应的叠加特征以及时域非平稳特性。通过响应数据重构,形成三组具有不同时间尺度、振动幅值和平稳特性的子信号组合。通过3个独立LSTM模型,实现基于300个时间步数据预测未来1~60个时间步的位移响应。结果表明,在控制未来预测时间步长(60个时间步内)的条件下,所提出的数据驱动的学习预测模型能充分学习与预测已知的位移响应数据特征与物理状态,具备较高的预测精度,归一化误差可控制在10%以内,能实现对超高层建筑变形状态的准确实时预测。

关键词：超高层建筑结构健康监测变形状态 LSTM模型时序数据

基于多元特征驱动的既有建筑地震损伤机器学习预测方法

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建筑结构学报 2024年第7期45卷 1-12页

作者：王律己黄晨宇单伽锃余桦苏金蓉同济大学结构防灾减灾工程系上海韧性城市与智能防灾工程技术研究中心四川省地震局

城镇既有建筑地震损伤快速预测对城市震后应急响应与快速救援恢复具有重要意义。为实现既有建筑震损状态的快速量化评价，基于多元特征和机器学习模型驱动，提出了既有建筑地震损伤快速评估与预测方法。针对钢筋混凝土结构，通过实测结... 详细信息

城镇既有建筑地震损伤快速预测对城市震后应急响应与快速救援恢复具有重要意义。为实现既有建筑震损状态的快速量化评价，基于多元特征和机器学习模型驱动，提出了既有建筑地震损伤快速评估与预测方法。针对钢筋混凝土结构，通过实测结构动力特性和HAZUS技术手册中非线性性能参数，建立真实在役建筑的等效数值分析模型；利用ATC-63地震动库和一类数据驱动型非线性损伤评估指标，生成结构地震损伤状态大样本数据集；通过特征工程研究，揭示不同类型特征间的相关性；利用随机森林机器学习模型，实现了基于初始设计特征、实测结构特征、实测地震动特征映射结构地震损伤状态，且测试集决定系数为0.99,相对误差在±20%以内的样本数占比达99.23%;通过模型可解释性分析，揭示了模型输入特征对预测结果的重要性，其中结构模态周期是保障预测结果可靠的重要特征之一；并利用已有地震台站实测记录，成功预测了目标建筑群在该地震动下的损伤状态。所提出的基于多元特征驱动的既有建筑结构地震损伤快速评估方法，具备较高的预测精度和效率。

关键词：既有多龄期建筑多元特征机器学习快速评估损伤评估指标