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“民政部灾害评估与风险防范重点实验室”和“民政部减灾和应急工程重点实验室”揭牌仪式在京举行

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中国减灾 2010年第1期 58-58页

关键词：民政部主任国家减灾中心重点实验室国家减灾委灾害评估风险防范应急工程

球墨铸铁管道新型抗震接口力学性能试验及数值模拟

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哈尔滨工业大学学报 2024年第6期56卷 72-80页

作者：钟紫蓝张亚波罗盼盼韩俊艳侯本伟城市与工程安全减灾教育部重点实验室(北京工业大学) 北京100124

有效的管线接口抗震措施是优化城市供水管网抗震性能和震后功能恢复能力的关键。为此,基于机械自锚设计和自变形补偿等思想,提出一种球墨铸铁管道新型自锚式抗震接口。开展普通承插式接口和新型抗震接口的轴向拉伸拟静力试验及抗震接口... 详细信息

有效的管线接口抗震措施是优化城市供水管网抗震性能和震后功能恢复能力的关键。为此,基于机械自锚设计和自变形补偿等思想,提出一种球墨铸铁管道新型自锚式抗震接口。开展普通承插式接口和新型抗震接口的轴向拉伸拟静力试验及抗震接口精细化三维有限元数值模拟,研究新型管道接口的抗拉承载能力、初始抗拉刚度、抗变形能力和极限破坏状态等力学特性。结果表明:0.2 MPa以内的水压变幅对普通承插式接口的轴向力学性能和破坏方式的影响不大,接口初始漏水至功能失效状态的过渡变形约为2.5 mm;新型自锚式抗震接口具备良好的承载能力和抵抗大变形能力,其抗拉力学性能曲线分为3个阶段,即胶圈受力阶段、卡环受力阶段和卡环失效破坏,其中,在卡环变形量为9 mm左右时,达到峰值承载力330 kN左右。

关键词：球墨铸铁管道新型抗震接口力学性能抗拉强度数值模拟

基于国产卫星数据的东淀蓄滞洪区洪涝监测及损失评估（英文）

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Journal of Resources and Ecology 2024年第5期 1344-1357页

作者：刘明金晟玥谷昌军李婧昕李素菊刘龙飞应急管理部国家减灾中心应急卫星工程与应用应急管理部重点实验室

在气候快速变暖的背景下，洪涝灾害发生的频次和强度明显增加，严重威胁社会经济发展和人民生命财产安全。2023年7月，受台风“杜苏芮”北上影响，中国北方出现极端降水，导致海河流域发生大规模洪水事件。华北地区成功启用了7个蓄滞洪... 详细信息

在气候快速变暖的背景下，洪涝灾害发生的频次和强度明显增加，严重威胁社会经济发展和人民生命财产安全。2023年7月，受台风“杜苏芮”北上影响，中国北方出现极端降水，导致海河流域发生大规模洪水事件。华北地区成功启用了7个蓄滞洪区，有效缓解了下游洪水压力。本文利用所有可用的中国卫星数据，密切监测洪水过程，重点回顾东淀蓄滞洪区的洪水过程。结果表明，自2023年8月1日东淀蓄滞洪区启动以来，洪水在9天内到达天津市区，淹没了整个蓄滞洪区。洪水在蓄滞洪区持续了大约一周后才逐渐退去。全区最大淹没面积307.5 km2，其中耕地240.5 km2，设施农用地7 km2，建设用地9.7 km2，全区平均淹没时间19天，其中耕地平均淹没时间为21天。中国多源卫星数据为灾后评估提供了全面的信息和有力的参考。

关键词：台风杜苏芮蓄滞洪区洪涝监测多光谱 SAR 淹没时长

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不同场地条件下埋地腐蚀钢管地震易损性评价

岩土工程学报 2024年第4期46卷 774-783页

作者：韩俊艳李玉凤钟紫蓝缪惠全杜修力北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

为评估不同场地中埋地腐蚀管道的抗震性能,建立管-土非线性相互作用分析模型,基于增量动力时程分析方法,以埋地钢管结构应变为性能参数,对不同场地中埋地腐蚀管道的地震易损性进行了分析。结果表明:同一场地条件和服役龄期下,随地震动... 详细信息

为评估不同场地中埋地腐蚀管道的抗震性能,建立管-土非线性相互作用分析模型,基于增量动力时程分析方法,以埋地钢管结构应变为性能参数,对不同场地中埋地腐蚀管道的地震易损性进行了分析。结果表明:同一场地条件和服役龄期下,随地震动强度的增大,管道处于基本完好状态的概率逐渐降低,处于严重破坏状态的概率逐渐增加;同一场地条件下,随管道服役龄期的延长,中等损坏极限的曲线斜率增长明显大于基本完好极限的曲线斜率,但管道失效的速率在逐渐变小,软弱场地中服役龄期50a管道在抗震设防烈度8度时已发生中等损坏;同一地震动强度和服役龄期下,随场地等效剪切波速的减小,管道达到基本完好极限、中等损坏极限的失效概率逐渐增大,软弱场地中失效概率最大;同一服役龄期下,随场地等效剪切波速的减小,管道达到中等损坏、严重破坏的地震动峰值加速度明显降低,较低地震烈度下的软弱场地管道震害甚至高于较高地震烈度下的坚硬场地。本研究可为不同场地中埋地腐蚀管道的震害预测及灾后损失评估提供参考。

关键词：场地条件埋地腐蚀管道地震强度易损性

基于LSTM网络的单台仪器地震烈度预测模型

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地球物理学报 2024年第2期67卷 587-599页

作者：李山有王博睿卢建旗王傲张海峰谢志南陶冬旺中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室哈尔滨150080

烈度是地震预警系统的关键产出.如何实现快速预测目标场址的地震烈度是地震预警方法技术研究中的核心问题.本文提出了一种基于长短时记忆神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的单台仪器地震烈度的预测模型(LSTM-Ⅰ).该模型以一个台... 详细信息

烈度是地震预警系统的关键产出.如何实现快速预测目标场址的地震烈度是地震预警方法技术研究中的核心问题.本文提出了一种基于长短时记忆神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的单台仪器地震烈度的预测模型(LSTM-Ⅰ).该模型以一个台站观测到地震动参数的时间序列特征为输入,实现动态预测该台站可能遭受的最大烈度.选取了日本K-NET台网记录的102次地震的5103条强震加速度记录训练了神经网络,利用89次地震的3781条数据检验了模型的泛化能力.利用准确率、漏报率以及误报率三个评价指标评价了LSTM-Ⅰ模型的性能.结果表明,当采用P波触发后3 s的序列进行预测时,模型出现漏报的概率为46.78%,出现误报的概率为1.25%;当采用P波触发后10 s的序列进行预测时,模型出现漏报的概率大幅降低到17.6%,出现误报的概率降低到1.14%.结果表明LSTM-Ⅰ模型很好把握住了时间序列中蕴含的特征.进一步基于LSTM-Ⅰ模型评估了Ⅵ度下台站所能提供的预警时间.本文模型能够提供的预警时间与P-S波到时差接近,说明LSTM-Ⅰ模型具有较高的时效性.

关键词：地震预警时间序列特征 LSTM神经网络仪器地震烈度预测

一种考虑裂缝扩展路径的混凝土细观数值模拟方法

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土木工程学报 2024年第3期57卷 30-41页

作者：李冬黄百惠王苑佐金浏杜修力北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

文章提出一种能够考虑混凝土裂缝扩展过程中绕过骨料或穿过骨料发展的细观数值模拟方法。首先,回顾了用于类混凝土材料I-型断裂分析的自洽有限应力模型的基本原理;进而,采用有限元分析方法,从局部能量等效和宏观力学等效两个维度验证了... 详细信息

文章提出一种能够考虑混凝土裂缝扩展过程中绕过骨料或穿过骨料发展的细观数值模拟方法。首先,回顾了用于类混凝土材料I-型断裂分析的自洽有限应力模型的基本原理;进而,采用有限元分析方法,从局部能量等效和宏观力学等效两个维度验证了基于自洽有限应力原理建模和常规建模之间的等效性;最终,发展了基于自洽有限应力原理和细观裂缝扩展路径准则的数值模拟方法,在细观尺度上实现模拟混凝土裂缝绕过骨料发展和穿过骨料发展等细观断裂破坏行为。文章研究成果可为后续发展基于细观尺度断裂破坏准则的高效数值分析方法奠定基础。

关键词：混凝土断裂细观尺度有限元分析自洽有限应力原理

近场脉冲型地震作用下附加支撑双柱式摇摆桥墩的抗震性能研究

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工程力学 2024年第5期41卷 13-25页

作者：董慧慧古智钧杜修力苏灿北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

为了解决摇摆桥墩承载力和耗能能力不足的问题,该文提出一种附加人字形支撑的双柱式摇摆桥墩结构,支撑为纯耗能支撑或自复位耗能支撑,支撑通过连接装置安装在双柱式摇摆桥墩的盖梁和承台之间。为了研究新型附加人字形支撑双柱式摇摆桥... 详细信息

为了解决摇摆桥墩承载力和耗能能力不足的问题,该文提出一种附加人字形支撑的双柱式摇摆桥墩结构,支撑为纯耗能支撑或自复位耗能支撑,支撑通过连接装置安装在双柱式摇摆桥墩的盖梁和承台之间。为了研究新型附加人字形支撑双柱式摇摆桥墩的抗震性能,对其进行拟静力分析,将双柱式现浇桥墩和双柱式纯摇摆桥墩作为对比模型,研究附加纯耗能支撑和自复位耗能支撑双柱式摇摆桥墩的滞回性能;分别对这四种桥墩结构进行动力时程分析,探究这四种桥墩在近场对称脉冲、近场非对称脉冲和远场无脉冲地震动作用下的动力响应。研究结果表明:附加支撑的双柱式摇摆桥墩中的墩柱仍具有摇摆机制,可有效避免墩身出现塑性铰发生严重的损伤破坏,同时附加的支撑可以显著提高桥墩的承载能力和耗能能力,有效降低桥墩结构的位移响应,特别是自复位耗能支撑还可额外为桥墩提供自恢复力,有效提高结构的抗震性能。

关键词：桥梁抗震双柱式摇摆桥墩耗能支撑或自复位耗能支撑抗震性能近场脉冲地震动

形状记忆合金滑动摩擦阻尼器自复位支撑受力性能研究

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建筑结构学报 2024年第1期45卷 139-150页

作者：邱灿星杨勇波刘家旺北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

当设置SMA滑动摩擦阻尼器延展为自复位支撑时,连接的刚度可能影响支撑的力学性能,支撑可能会出现面内旋转和整体失稳。为检验由形状记忆合金滑动摩擦阻尼器和钢管串联而成的自复位支撑能否实现预期的滞回性能,针对支撑的轴向刚度、转动... 详细信息

当设置SMA滑动摩擦阻尼器延展为自复位支撑时,连接的刚度可能影响支撑的力学性能,支撑可能会出现面内旋转和整体失稳。为检验由形状记忆合金滑动摩擦阻尼器和钢管串联而成的自复位支撑能否实现预期的滞回性能,针对支撑的轴向刚度、转动刚度和稳定性进行理论分析。通过往复加载试验获得了形状记忆合金棒的滞回曲线和摩擦机制的动摩擦系数。制作了1个1/3缩尺的支撑试件,并进行了拟静力试验和频率为1.0 Hz的动载试验,结果表明,轴向荷载作用下,支撑的荷载-位移滞回曲线呈光滑稳定的旗帜形,展示出优越的自复位能力和良好的耗能能力。基于滞回曲线,分析了支撑的承载力、割线刚度、耗散能量和等效黏滞阻尼比等滞回性能参数,发现其等效黏滞阻尼比可达16%。建立了支撑的三维有限元模型,数值模拟与试验数据吻合良好。通过数值模拟对钢管的轴向刚度予以分析,发现当钢管的轴向刚度降低至文中基准模型刚度的20%时,可能导致钢管屈服和支撑整体失稳。

关键词：自复位支撑形状记忆合金往复加载试验数值模拟滞回性能

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基于离散元模拟的砂土三维临界状态特征研究

应用基础与工程科学学报 2024年第4期32卷 1124-1139页

作者：蒋成龙许成顺焦爽王晓丽北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

对于在室内土工试验很难得到土体临界状态下的颗粒运动、局部孔隙比变化等特征的问题,基于离散元平台,构建了柔性边界条件下的不同初始物理状态的砂土试样的常规三轴数值模型,对不同初始孔隙比的砂土试样的剪切带的演化形成、试样的整... 详细信息

对于在室内土工试验很难得到土体临界状态下的颗粒运动、局部孔隙比变化等特征的问题,基于离散元平台,构建了柔性边界条件下的不同初始物理状态的砂土试样的常规三轴数值模型,对不同初始孔隙比的砂土试样的剪切带的演化形成、试样的整体孔隙比和局部孔隙比的变化规律等细观特征进行对比.数值计算结果表明:相对密实的砂土在剪切过程中更容易形成剪切带;剪切带内部颗粒随着加载发生剧烈转动现象,局部颗粒的流动呈现紊流特征;非剪切带上颗粒转动不明显,流动呈现定向特性;不同初始孔隙比的砂土试样,其剪切带上的临界状态孔隙比和偏应力比与初始孔隙比无关,临界状态特征的组构张量不变量的稳定特性,说明其临界状态存在且唯一.

关键词：砂土临界状态柔性边界剪切带速度矢量场孔隙比的演化组构张量

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