首页期刊导航|防灾减灾工程学报
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

    基于IPOA的巨型组合框架结构震损快速预测模型研究

    黄志周芙蓉陈娟蒋丽忠...
    263-272页
    查看更多>>摘要:为实现巨型组合框架结构的地震损伤程度快速评估,提出了一种基于改进鹈鹕优化算法(IPOA)的多参数震损预测方法.设计了5个不同参数的巨型组合框架结构模型,利用振动台试验和有限元软件进行非线性时程分析获取结构动态响应数据,并采用结构损伤指数量化评估结构的损伤程度.同时,引入K均值聚类优化策略和惯性权重自适应优化策略改进传统的鹈鹕优化算法.基于振动台试验和有限元分析结果数据,比较了不同输入参数组合预测结构损伤的准确性,构建了能反映结构参数与结构损伤之间非线性关系的智能算法快速预测模型.最后,将模型预测结果与一缩尺比为1/15的振动台试验模型结构损伤程度进行对比验证.结果表明:(1)改进鹈鹕优化算法模型的准确性和泛化能力均优于其他算法模型;(2)最大层间位移角与结构损伤相关性最高,增加影响结构损伤的输入参数可提高预测模型的准确度和泛化能力;(3)模型预测的结构损伤指数与试验结果相比误差均小于10%,预测结构损伤等级与试验结果一致,所提出的快速预测模型能高效准确地预测结构的损伤指标,为巨型组合框架结构震后损伤快速评估提供了一种新方法.

    机器学习巨型结构快速评估鹈鹕优化算法结构损伤

    基于F-J-M法的桥梁温度与地震作用效应组合研究

    王力潘启仁周晓夫杨喜娟...
    273-282页
    查看更多>>摘要:目前铁路桥梁设计逐渐由容许应力法向极限状态法转变,而《铁路桥涵设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9300-2018)并未提及地震作用与温度等可变作用的联合作用,给高寒高烈度区桥梁结构抗震设计带来了较大困难.为了推进桥梁以更经济的抗力方式抵御外荷载作用,通过目标可靠度指标确定其最优地震设计状况荷载组合分项系数,从而对现行桥梁设计规范抗震设计进行优化.建立了高寒地区某桥温度作用效应概率模型,使用Ferry Borges荷载组合理论探究地震和环境温度作用的效应分布特征,并基于JC法和多灾害荷载系数设计法(MH-LRFD)建立地震、温度作用荷载系数的表达式.依托某桥梁工程实例分别探究了地震、温度以及两者共同作用下的桥梁的失效概率.研究结果表明:环境温度引起的桥梁温度内力响应、主要构件材料特性变异均能显著影响桥梁的失效概率;对于高寒大温差地区,现行规范忽略环境温度效应将显著低估桥梁在地震作用下的失效概率.本文提出的F-J-M(Ferry Borges+JC+MH-LRFD)方法计算地震、温度作用组合系数,可为高寒地区桥梁抗震设计提供必要理论依据.

    温度效应概率模型失效概率FerryBordge法MH-LRFD荷载系数

    极端暴雨下不可移动文物脆弱性分析——以河南"7·20"暴雨为例

    赵超辉万金红
    283-292页
    查看更多>>摘要:暴雨灾害往往会对不可移动文物造成极大破坏,对灾后文物的损毁情况进行分析研究,可为不可移动文物的预防性保护工作提供重要参考.通过对2021年河南"7.20"暴雨中188处不可移动文物灾后调查资料的整理统计,分析了受灾文物损毁情况的差异性特征,归纳不可移动文物在暴雨灾害中的损毁形式表现为暴雨冲刷、积水浸泡造成的缓慢侵蚀破坏和洪水冲击、泥石流破坏造成的急剧动力破坏形式.另外,选取过程降雨量来表征暴雨灾害的危险性强度,构建了基于Lognormal概率分布函数的受灾文物损失状态脆弱性曲线模型,分别从结构材料、建筑规模、保存状态三方面综合分析不可移动文物的脆弱性特征.研究结果表明,砖土结构文物相比于砖木、砖石结构文物的脆弱性更强,当降雨量超过100 mm时有较高概率发生严重破坏,砖木、砖石结构文物在降雨量超过340 mm时有较高概率发生严重破坏;建筑面积在100 m2以下文物的脆弱性最高,极端暴雨灾害更容易对其造成严重破坏;相同降雨量下保存状态越差,文物脆弱性越强,其中保存状态较差的文物在极低降雨量(≤25 mm)有较高概率发生严重破坏.

    不可移动文物暴雨灾害灾后调查破坏特征脆弱性曲线

    储氢温度对加氢站泄漏爆炸事故的影响研究

    戴君豪杨石刚方秦杨亚...
    293-300,371页
    查看更多>>摘要:通过降低氢气的温度,可以实现更高密度的氢气储存,进而有效提升存储及运输的效率.为探究储氢温度对加氢站泄漏爆炸事故的影响规律,利用FLACS软件对加氢站内长管拖车在不同储氢温度条件下(50、100、200与300 K)发生泄漏后的氢气扩散和爆炸事故进行分析.研究结果表明:随着储氢温度的降低,高压氢气射流撞击防爆墙后可燃气云达到稳定的时间、扩散范围和冻伤区域均逐渐增大,而最大爆炸超压和爆炸危险距离则呈现出先增大后减小的趋势;储氢温度为50 K时的轻微冻伤距离比储氢温度100 K和200 K时分别增加了近1倍和7倍,严重冻伤距离也最大;储氢温度为100 K时泄漏气云爆炸产生的超压峰值比常温氢气爆炸提高了近3倍,危险区域也最大;储氢温度为200 K时,达到爆炸超压峰值的时间最快,储氢温度为50 K时最慢.

    氢气低温泄漏爆炸数值模拟

    深埋岩溶隧道掌子面突水灾害可靠性上限分析

    源小梦张佳华
    301-312页
    查看更多>>摘要:旨在研究高地应力、高压富水条件下深埋岩溶隧道掌子面突水灾害的可靠性问题.基于已有研究成果,考虑高地应力以及高压富水地质条件,采用极限分析上限法构建了以剪切破坏为主的深埋岩溶隧道掌子面三维防突机制.根据虚功率原理建立突水破坏过程中的能量方程,利用Hoek-Brown强度准则求解了高地应力以及高压富水条件下防止掌子面突水所需要的支护力上限解.在极限破坏状态下,根据掌子面上施加的支护力与突水破坏时的围岩压力构建极限状态方程,建立了深埋岩溶隧道掌子面防突可靠度模型,并采用响应面法计算了掌子面发生突水灾害的失效概率.分析了水平地应力、溶腔水压力、岩体强度参数以及隧道洞径对支护力、潜在破坏长度的影响规律,给出了满足不同容许失效概率下深埋岩溶隧道预防突水灾害所需要的最小支护力以及在有限支护效应下能抵抗的最大破坏长度.将研究成果应用于实际工程案例中,与已有研究、现场结果相比较,验证了本文计算结果的有效性,可为今后类似深埋岩溶隧道的防突问题提供理论指导和参考.

    高地应力高压富水三维防突可靠度模型支护力破坏长度

    基于Rockfall数值模拟的边坡落石防护网修复加固方案研究

    陈媛刘然罗常炜孙涛...
    313-321页
    查看更多>>摘要:某水电站尾水支洞边坡多次发生落石灾害,原被动防护网已发生局部破损,严重威胁着尾水支洞施工期和运行期的安全,需对原防护网进行修复加固.由于山体陡峭、地貌复杂,人工调查无法确定落石源,采用高精度无人机航摄初步排查出四处可疑危险源区域,利用Rockfall软件进行落石轨迹模拟计算,通过对比分析计算成果与观测到的落石落点位置与威胁区域分布情况,反分析确定了两处落石源.在此基础上,根据落石源的落石运动特征,复核分析了原防护能力不足的原因,发现原防护网的能级和高度不足是导致落石灾害发生的主要原因.通过提高防护网的能级和高度,提出了原位修复和增高加固两种方案.研究结果表明:两种方案均能有效减小落石威胁区域面积、降低落石率、改善运动特征参数.其中增高加固方案的防护效果更加显著,落石被全部拦截,落石弹跳高度和动能的最大值分别降低了69.64%、66.02%.对被动防护网破损部位的修复加固,综合考虑现场实际情况与落石模拟计算成果进行修复方案设计更为科学合理.研究成果可为该工程的落石防护方案提供科学依据,为类似工程设计与落石分析提供参考.

    落石灾害被动防护网落石轨迹模拟落石源确定修复加固效果

    全风化花岗岩滑坡稳定性与降雨关系分析

    刘红军武闻禹耿林刘良...
    322-332页
    查看更多>>摘要:降雨是滑坡诱发的主要因素,当前我国防灾工作理念从注重灾后救助向注重灾前预防转变、从减少灾害损失向减轻灾害风险转变,因此明晰降雨诱发机理并建立合理的预警机制,对做好地质灾害防灾减灾工作至关重要.针对降雨型全风化花岗岩滑坡稳定性问题,以青岛崂山风景区全风化花岗岩返岭滑坡为实例,进行了不同含水率原状土剪切试验与大型物理相似模型试验.揭示了边坡的降雨响应规律,探究了全风化花岗岩滑坡稳定性与降雨关系,并拟合相关量化公式.同时采用ABAQUS建立边坡流固耦合三维数值模型,基于强度折减法验证了公式的合理性.研究结果表明:(1)降雨型全风化花岗岩滑坡的破坏模式分为浸润侵蚀→表层变形→破坏加深→整体失稳4个阶段,变形期间坡体存在"鼓状凸起"与"片状溜滑"现象,最终发生推移式破坏;(2)边坡对降雨入渗的响应规律在水平及竖向空间上存在差异,降雨强度越大,含水率与孔压增速越大;(3)基于试验结果推导了滑坡含水率、安全系数与降雨强度、降雨持时之间的影响关系公式,数值模拟验证误差率较小,能够较好的描述全风化花岗岩滑坡稳定性与降雨之间的定量关系.研究结果为类似强~全风化花岗岩地区滑坡的预警与防治提供参考.

    全风化花岗岩降雨诱发滑坡物理模型试验数值模拟定量研究

    福建圆形土楼悬挑屋盖风荷载特性及气动抗风措施研究

    李玉学郑千慧李海云
    333-342页
    查看更多>>摘要:福建圆形土楼悬挑屋盖属于风敏感结构,且处于我国台风多发区,为提升结构的风灾防御水平,保障其抗风安全,采用CFD数值模拟方法对屋盖表面风荷载分布特性进行研究,同时提出了增强其抗风性能的气动抗风措施.研究表明:圆形土楼悬挑屋盖迎风面风压较大,其中,内、外悬挑屋盖端部风压系数绝对值最大,分别达到 1.5和0.75,属于风荷载敏感部位;在外悬挑屋盖端部加设竖直挡风板和波纹挡风板均可以一定程度地卸载上述风荷载敏感部位的风压值,综合比较,设置波纹挡风板较竖直挡风板对风压卸载效果更好;对于设置波纹挡风板,当其相对高度h/Hj=0.05(h为波纹挡风板高度,Hj为地面到屋脊处距离)、倾角θ=-45∘、波纹圆弧半径R= 5.5 m时整体对屋盖表面风压卸载效果最优,其内、外悬挑屋盖端部风压系数卸载率分别达到40.1%和54%,原因在于倾斜布置的波纹挡风板对悬挑屋盖表面来流起到阻挡作用,使得气流撞击形成的漩涡从屋盖悬挑端转移到挡风板表面,同时波纹的存在降低了内、外悬挑屋盖表面气流漩涡强度,从而达到卸载屋面风荷载的效果.

    福建圆形土楼悬挑屋盖风荷载特性抗风措施卸载机理

    山岭隧道衬砌-减震层体系动力响应研究

    赵旭袁昀黎若寒黄景琦...
    343-352页
    查看更多>>摘要:为了探寻隧道设置减震层时影响减震层减震性能的关键因素,建立了设置减震层的隧道有限元数值模型,将数值模型与振动台试验进行对比,验证了数值模型的可靠性.改变减震层设计参数和围岩条件,通过对隧道结构的主应变、相对变形率以及围岩的塑性区进行分析,研究不同参数条件下减震层的减震效果.结果表明:设置减震层后隧道加速度响应的传递函数在15~30 Hz频段范围内减小,说明减震层通过吸收地震波中的高频成分,减小地震波能量向隧道的传递,进而减小隧道的地震响应.参数分析结果表明:减震层弹性模量越小厚度越大,减震层的减震效果越加明显,但隧道结构的相对变形率也随之上升.相比于增加减震层厚度,降低减震层弹性模量对减震效果的提升更为显著.在坚硬围岩中的设置减震层相比于软弱围岩减震效果更显著.

    隧道工程减震层减震性能数值计算动力响应

    给定地震场景下的随机地震动降维模拟

    阮鑫鑫范颖霏刘章军姜云木...
    353-361页
    查看更多>>摘要:建立了一种可根据地震场景预测和模拟随机地震动加速度过程的降维模型.首先,挑选了1 766条实测强震记录,根据断层类型和场地类别进行了分组,并识别了各组地震动的演变功率谱参数;然后,基于地震场景参数和演变功率谱参数,训练了两者的高斯过程回归模型(GPRM),并采用K-fold交叉验证法,验证GPRM预测的有效性和精确性;最后,基于非平稳随机过程的谱表示法,通过引入随机函数的降维思想,实现了在给定地震场景下的随机地震动降维模拟.数值算例表明,预测的样本在频谱、峰值、强震持时等方面均与实测记录保持一致,体现了本文方法良好的工程适用性.这为地震动目标地区提供较为合理的人工地震动数据以及工程结构的随机地震反应分析与可靠性评价奠定了基础.

    实测地震动记录地震场景参数识别高斯过程回归非平稳地震动过程降维模拟