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期刊信息/Journal information
防灾减灾工程学报
防灾减灾工程学报

欧进萍

双月刊

1672-2132

jdpme@vip.sina.com

025-84285560 84285517

210014

江苏省南京市卫岗3号

防灾减灾工程学报/Journal Journal of Disaster Prevention and Mitigation EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊刊载防御和减轻自然灾害为主的各类灾害的基础性学术研究论文和应用性科研成果,内容包括:地震与地质灾害、气象灾害、爆炸与火灾、植物灾变以及其它对人类生存和社会发展造成危害的各类灾害。开展多种灾害学间的学术和科技成果交流,加强自然科学与社会科学在灾害科学方面的结合,推动防灾减灾工程领域的科学研究,促进有效减灾,为可持续发展战略服务;为从事防灾治灾研究的科学工作者、政府和企事业部门的防灾减灾专业技术人员及大专院校有关专业的师生提拱学术交流的园地。
正式出版
收录年代

    2023年甘肃积石山Ms6.2地震宏观灾害特征与若干思考

    蒋伟王永志袁晓铭汤兆光...
    1-11页
    查看更多>>摘要:2023年12月18日甘肃省积石山县发生了Ms6.2地震,与以往同等级地震相比,其表现出"同震重灾"特征和引发了特殊流滑地质灾害.通过现场震害调查、走访受灾群众和搜集地质资料及相关文献,重点探讨了本次地震的发震背景和孕育地质条件,对比了宏观烈度分布特征及与仪器烈度差异,统计了不同民居房屋的典型震害特征及所占比例,调查了造成人员伤亡的主要成因;踏勘了次生流滑灾害宏观特征,对揭示其成因与触发条件提出了若干关键问题.结果表明:宏观与仪器烈度具有较为明显差异,原因主要为地形地质条件复杂、不同乡镇经济发展水平与房屋抗震设防能力差异及烈度仪布设缺乏统一标准;强震观测记录地表加速度明显大于2021年漾濞Ms6.4地震,烈度Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ区面积分别为2022年芦山Ms6.1地震的2.3、1.5、2.5倍,为造成同级地震重灾的一个重要成因;泥流掩埋摧毁房屋、炕头相连淋浴间隔墙倒塌及地震发生在深夜是造成本次地震人员伤亡重的重要因素.流滑区域长约3 km,前后高程差约85 m,总面积约39万m2,漫出地面约3 m高,塌陷区残留若干孤岛,其可能为长期农田灌溉、地下水体富集、地震主振方向与泥流运动和天然沟谷方向相同等外在因素和黄土湿陷、土体液化等内在机理综合诱发,具体成灾诱因、物理机制和触发条件需多种手段联合验证.调查证明,按照抗震设防标准进行房屋建设和既有建筑加固,强化农村居民防震减灾意识和应急避难知识,是减轻地震造成人员伤亡的有效措施.

    积石山6.2级地震震害调查地震烈度流滑灾害

    基于网络灾情数据融合的震后建筑物倒塌快速评估

    闫泽正赵晗萍梁瑾璠朱雷...
    12-27页
    查看更多>>摘要:网络灾情数据为震后损失快速评估提供了全新的视角,而网络灾情数据语义上的模糊性和内容上的冲突性严重制约了其在应急评估中的应用.为解决其模糊性与冲突性,充分挖掘其价值,构建了基于网络灾情数据融合的建筑物倒塌快速评估模型.首先,在网络灾情数据核心词汇提取的基础上,基于云模型理论,结合蒙特卡洛模拟思想,对网络灾情数据的模糊性进行量化;其次,通过网络灾情数据的可信度和模糊性度量,对冲突数据进行修正;然后,基于D-S证据理论,融合修正后的数据,获取建筑物倒塌率评估结果;最后,利用漾濞5·21 Ms 6.4地震后15 h、玛多5·22 Ms 7.4地震和芦山4·20 Ms 7.0地震后12 h内的网络灾情数据,验证该模型的有效性.案例研究表明,评估结果与实际损失相吻合,该模型可为震后建筑物倒塌快速评估提供辅助支持.

    网络灾情数据建筑物倒塌数据融合地震灾害

    二阶混沌多项式的概率密度精确计算及其结构可靠度应用

    刘腾翁叶耀张玄一赵衍刚...
    28-38页
    查看更多>>摘要:混沌多项式展开是一种广泛使用的方法,用于建立功能函数的代理模型,以方便对随机结构进行不确定性量化及可靠度分析.然而,在某些可靠度分析问题中经常需要混沌多项式展开模型的概率密度函数作为随机变量的完整表达,但在一般情况下难以准确计算混沌多项式展开模型的概率密度函数.为研究二阶混沌多项式展开模型的概率密度函数计算方法,通过正交变换消除模型中的交叉项,推导出二阶混沌多项式展开其特征函数的显式表达式,然后利用快速傅里叶变换求得二阶混沌多项式展开的概率密度函数,并通过数值算例验证了所提方法在结构可靠度应用中的准确性和适用性.研究结果表明:所提方法能获得二阶混沌多项式模型的概率密度函数与累积分布函数,计算结果与理论精确解吻合,获得的非中心卡方分布的累积分布函数尾部可与精确值在10-8水平上保持一致,且适用于高维情形.同时,所提方法能高效准确地给出不同响应阈值下的结构失效概率,即使是在10-8水平上的小失效概率情形.相较于前四阶矩方法,所提方法计算精度更高,对于输出变量具有强非高斯性的情况依然适用.此外,由于二阶混沌多项式展开模型代理强非线性功能函数存在一定误差,因此所提方法对于强非线性问题存在一定局限性.

    结构可靠度混沌多项式展开特征函数概率密度函数傅里叶变换

    一种自复位摇摆墙的改进Bouc-Wen滞回模型

    苏醒阎石付江监孙祥磊...
    39-49,201页
    查看更多>>摘要:Bouc-Wen模型是一种可表征结构及构件刚度、强度退化等的多功能非线性光滑滞回模型,可广泛应用于各类结构滞回行为的描述.自复位摇摆墙(Self-centering rocking wall,SCRW)结构由于其优越的抗震和自复位性能,滞回曲线呈"旗帜型".为了更好地表征这种"旗帜型"滞回特性,在Bouc-Wen模型的基础上,建立一种具有较高精度和较好实用性的改进Bouc-Wen滞回模型.改进的Bouc-Wen模型参数是决定结构滞回性能力学特征的关键.由于该模型参数众多且选择范围不明确,为适应该类模型参数高效识别的需求,通过在MATLAB/Simulink环境中搭建程序框图,实现了对该理论模型控制参数的定性及定量分析,并运用遗传算法对10个SCRW试验结果进行参数识别,对识别结果进行统计分析,建立各参数与滞回曲线关键点的关系式,基于统计结果给出了各参数的建议取值范围;最后,通过SCRW拟静力试验对改进的滞回模型和参数取值范围进行了验证.结果表明:这种单自由度改进的Bouc-Wen滞回模型能较好地反映SCRW在往复荷载作用下无残余变形和强度、刚度退化特点的"旗帜型"滞回特性.所提出的参数取值范围显著提升了改进Bouc-Wen模型的识别精度与效率,识别过程对类似模型的参数识别具有参考价值.

    自复位摇摆墙"旗帜形"滞回特性改进Bouc-Wen模型模型参数识别拟静力试验

    110 kV干式空心并联电抗器振动台试验与易损性研究

    李吉超罗清宇张宏贺军...
    50-58页
    查看更多>>摘要:电抗器是变电站的重要设备之一,上部线圈由底部陶瓷绝缘子支撑,整体尺寸大、重心高.由于结构形式的特殊性,其在地震作用下的动力响应较为复杂.本文对110 kV干式空心并联电抗器进行了振动台试验研究,通过白噪声测定了电抗器的自振频率和阻尼比;在0.15g和0.5g人工地震动输入下,测量了电抗器关键部位的应变、加速度和位移响应,分析了电抗器在地震作用下的动力响应规律,探讨了电抗器的可能破坏模式,进一步计算了电抗器的地震易损性曲线.研究结果表明:电抗器的动力特性近似于单自由度体系,一阶自振频率为3.3 Hz,阻尼比为3.9%;电抗器在地震作用下的变形主要发生在绝缘子以及绝缘子-线圈连接部位,上部线圈可认为是刚体;与绝缘子相比,绝缘子-线圈连接部位的刚度较小,变形更集中,是电抗器的薄弱部位;0.15g人工地震动试验后,电抗器自振频率下降3.6%,0.5g人工地震动试验后,电抗器自振频率下降6.3%;根据绝缘子实测应变,考虑地震作用与其他荷载产生的总应力,电抗器的安全系数为2.14,仍然具有一定的安全储备;基于试验结果计算电抗器的地震易损性,抗震能力中值为0.965g,对数标准差为0.4.

    干式电抗器振动台试验动力特性抗震性能变形模式易损性曲线

    冲击载荷下叠合岩层巷道围岩的应力演化数值模拟研究——基于岩层运动并行计算系统StrataKing

    岑子豪王学滨薛承宇张钦杰...
    59-67页
    查看更多>>摘要:煤系地层属于典型的层状沉积岩层,这在传统连续介质模型中不能被较好反映.为了探究冲击载荷下叠合岩层巷道围岩的应力演化规律,采用以拉格朗日元与离散元耦合连续-非连续方法为基础发展的岩层运动并行计算系统StrataKing,基于理想化模型分析了巷道上表面附近应力波的叠加.阐明了应力波叠加导致顶板开裂机理,并且探讨了冲击载荷幅值的影响规律.研究发现:在原始压应力波传至巷道上表面附近测点后,该测点的最大主应力刚开始呈下降-上升-下降的变化趋势,这是由原始压、拉应力波不同时刻的叠加不同导致的;由于次级应力波的波长较原始应力波的小,次级压、拉应力波的单独作用更明显,它们的叠加使巷道上表面附近测点能产生更低和更高的最大主应力,甚至导致顶板开裂;冲击载荷幅值越大,近似阶梯增长阶段中拉裂纹平均发展速度越快,巷道围岩最终开裂范围越大,巷道围岩平衡越困难.

    StrataKing冲击载荷巷道围岩叠合岩层应力演化应力波叠加

    基于SPH-FEM耦合方法的泥石流冲击输电塔基础的动力分析

    于虹李昊许标张磊...
    68-78页
    查看更多>>摘要:泥石流是我国西南山区常见的地质灾害.架空输电杆塔在泥石流的冲击下往往发生基础破坏甚至会造成杆塔倒塌.首先采用光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,简称SPH)方法和有限元方法(finite ele-ment method,简称FEM)相耦合的三维数值方法模拟了泥石流对杆塔基础的冲击作用;在与相关模型试验结果验证的基础上,开展了不同泥石流密度、黏度系数及初始速度条件下对输电塔基础的冲击力作用的参数分析;研究结果表明:随着泥石流初始速度的增加,冲击力峰值会随之增大;前排基础的冲击力峰值均大于后排基础;泥石流冲击过程特性受到泥石流密度和黏度系数影响.与稀性泥石流相比:黏性泥石流冲击基础后,基础下游真空区相对要小;此外,将数值模拟结果与Kwan冲击力公式及铁二院推荐的冲击压力设计公式预测值进行对比分析可以发现:Kwan冲击力公式能较好地预测出基础所受泥石流冲击力的平均趋势,最大预测误差低于30%,铁二院公式预测的稀性和黏性泥石流的冲击压力平均偏低分别约17%和28%.相关研究结果有望为泥石流频发区域输电塔基础的设计和风险评估提供一定的参考依据.

    SPH-FEM耦合方法泥石流输电塔基础冲击力流固耦合

    基于GIS与Scoops 3D的水动力型滑坡区域稳定性分析

    王伟邹艺璇李尧邹丽芳...
    79-89页
    查看更多>>摘要:库岸边坡在库水位变动、降雨等水动力因素的作用下易发生水动力型滑坡,进而威胁库区居民生命及财产安全.以某流域HD和DHQ库段为主要研究区段,在对已有滑坡点进行地质调查和遥感解译的基础上,将ArcGIS的空间分析与三维斜坡稳定性分析模型(Scoops 3D)相结合,对研究区段的潜在滑面进行系统的三维搜索及识别,并基于GIS数据与室内试验等确定计算参数,对天然和暴雨两种工况下的区域滑坡稳定性进行评价比较.结果表明:(1)研究区历史滑坡点分布与基础地质环境、岩土体强度指标参数有很强的相关性;(2)天然工况下,非稳定区主要分布在DHQ坝区、迤场、DH坝址、拉巴铁、宝塔河以及甸尾附近;(3)暴雨工况下,非稳定区面积较天然工况有显著的增大,DHQ坝址、营盘镇、甸尾、HD坝址附近有较为密集的分布;(4)暴雨工况下模型计算的非稳定区与历史滑坡点的分布特征基本一致.由此可见,三维斜坡稳定性分析模型可以较为准确模拟不同工况下滑坡稳定性,且易发程度区分明显,稳定性评价结果在一定程度上反映了研究区段的稳定性时空分布.

    水动力型滑坡GISScoops3D模型滑坡稳定性

    输电线路下击暴流强风荷载最不利工况研究

    陈麒麟汪大海向越孙启刚...
    90-98页
    查看更多>>摘要:对流天气引起的下击暴流已经成为我国中东部地区输电线路风灾破坏的主要原因.下击暴流风场的特异性造成现有规范无法适用,开展下击暴流输电线路设计风荷载的研究成为提高电网安全性亟待开展的课题.介绍了下击暴流的数学风场模型并用于计算输电线路风荷载,采用非线性有限元方法对杆塔受到的导线风荷载开展了风场及线路结构参数分析,着重考察了最大导线风荷载对应工况.研究结果表明:(1)直线塔与耐张塔最大横向荷载值相同,但后者最大纵向荷载值显著大于前者;(2)直线塔的最大横向荷载和纵向荷载塔位分别出现于八跨输电线路的端部和次端部直线塔,耐张塔则出现于四跨输电线路;(3)最大导线风荷载与出流直径、中心相对位置、塔位及跨数密切相关,均存在特定的最不利工况.通过对风荷载影响因素和分布规律的总结,最终给出了三种代表性最不利导线风荷载工况的归一化风场参数,为输电线路抗下击暴流导线风荷载的合理取值提供了数据支撑.

    下击暴流输电线路最不利工况参数分析

    不均匀积雪致大跨网架结构局部损伤分析

    刘晖黄昌昊吉柏锋
    99-108页
    查看更多>>摘要:网架结构管球连接处局部损伤是此类结构的重要安全隐患.在风致雪漂移引起的不均匀积雪荷载作用下,局部损伤会加剧,最终导致结构局部破坏.因此很有必要分析不均匀积雪荷载作用下带伤服役网架结构局部损伤劣化情况.采用CFD数值模拟技术,以一正放四角锥网架结构为研究背景,分析了在90°风向角、12 m/s风速下,持续降雪24 h中网架结构屋面不均匀积雪分布的变化情况,并建立可表征网架结构管球连接处存在裂纹损伤的多尺度模型,分析了网架结构节点存在不同裂纹尺寸局部损伤时,不均匀积雪致网架结构局部损伤劣化程度.结果表明:网架结构风致积雪不均匀程度非常显著,而且当网架结构管球连接处存在局部裂纹损伤时,在降雪中后期,有管球连接损伤的节点大多都出现了不同程度的裂纹扩展,节点为最不利分布的穿透型裂纹时,裂纹扩展最大为15.64 mm.说明在持续特大降雪这种极端荷载作用下,带伤服役网架结构局部损伤将进一步加剧,危及结构使用安全.

    风致不均匀积雪大跨网架结构局部损伤结构多尺度模型