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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

    泸县6.0级地震城市建筑群震害模拟与震害机理分析

    潘毅张兰林林旭川张彪...
    977-986页
    查看更多>>摘要:结合建筑群震害调查与精细化数值仿真等手段,对城市建筑群的震害机理进行研究.首先,建立了泸县6.0级地震中泸县县城的建筑群震害仿真模型,并采用现场震害调查数据,从典型小区、城市整体两个层面,对模型的有效性进行验证.基于震害仿真模型,选取4条具有不同持时和频谱特性的地震动,比较不同地震动对泸县建筑群的破坏力特征,研究不同地震动破坏力随时间和峰值加速度(PGA)的演化特征.研究结果表明:地震动的频谱特性对不同层数、不同类型建筑具有选择性破坏作用,进而影响城市建筑群损伤程度与分布;不同地震动在不同时刻破坏力差异很大,进而导致建筑群损伤发展速度差异明显,前期破坏力较低的地震动仍可能对在后期对建筑群产生严重破坏;对地震动的PGA进行归一化,当PGA较小时,不同地震动造成的建筑群损伤程度接近,随着PGA的放大,不同地震动作用下建筑群损伤差异不断增大,其损伤指数差异可达数倍.

    城市震害模拟泸县地震弹塑性时程分析震害机理分析震害调查

    土耳其Mw7.8地震工业厂房及设施震害调查与分析

    陈梦梦周志光赵锦一曹嵛森...
    987-999页
    查看更多>>摘要:2023年2月6日,土耳其卡赫拉曼马拉什省在短时间内相继发生Mw7.8和Mw7.5地震.与以往地震相比,此次地震具有强度高、双主震的特点,造成了严重的灾害.地震发生后,通过资料收集、对地震中受损的工业厂房及设施进行现场震害调查,探讨了本次地震的地震动特征,比较了土耳其典型强震台站记录到的地震动加速度响应谱与我国规范谱的差异;总结了该地区典型工业厂房及设施的震害特征,并对其破坏原因进行了分析;选取土耳其典型强震台站记录到的地震波,对某核电厂耦合体系进行了单向地震作用计算,探讨了核电厂耦合体系在强震作用下的响应特征.现场调查结果表明:此次土耳其地震的强度远超我国规范的最高标准,且竖向地震动强度显著;一系列高强度地震造成灾区工业厂房及设施受损严重,厂房主体结构发生了严重的倒塌破坏,厂房中的非结构构件和生产设备也遭到了较为严重的破坏,其中非结构构件的破坏以墙体倒塌和吊顶掉落为主.核电厂房耦合体系计算结果表明,在土耳其强震作用下,核电厂内蒸汽发生器的响应大于其抗震能力中值,主管道应力响应大于其允许应力值.调查证明,工业厂房及设施的抗震薄弱环节在于厂房内部设施和设备,完善工业厂房及设施的抗震措施,提升工业设备的抗震能力,是提高工业厂房及设施抗震韧性的有效举措.

    土耳其地震工业厂房及设施工业设备非结构构件钢筋混凝土框架核电厂耦合体系

    气幕均匀性影响因素及其隔尘效果研究

    王佩蒋仲安陈建武王慧...
    1000-1010页
    查看更多>>摘要:近年来,空气幕作为一种有效隔绝易于扩散粉尘的装置,被频繁地用于矿山、隧道施工过程中产尘较多的场所,而均匀的气幕会带来更佳的隔尘效果.运用Fluent数值模拟结合相似实验的方法分析了气幕直径和气幕内部风道结构变化对气幕均匀性的影响,并将设计后可以均匀供风的气幕安装在实际施工隧道模型中模拟分析其隔尘效果.结果表明:直径增加,供风装置内气流轴向惯性力降低,有充足的时间改变流出方向,气幕装置轴向静压更加均匀,形成气幕更加均匀,但直径的变化对气幕均匀性的影响不是线性变化的,即存在一个临界直径使直径继续增加对均匀性的改善效果不明显,并且气幕临近直径的范围会随供风装置长度的增加而增加;在长度1 m、临界直径180 mm的气幕装置基础上,依据风道设计原理安装计算出的弧高为149.9 mm的楔形扇面阻体后,气幕装置内部平均压力梯度从38.4 Pa/m降低到19.3 Pa/m,出口风速均匀度从87.6%提高到93.2%,气幕均匀性显著提升;安装气幕后,隔尘区域内回弹的含尘气流被阻隔,区域内风流变得混乱复杂、涡流增加,粉尘停留时间增加,相对较大的粉尘颗粒有更长的时间沉降.整个隔尘区域粉尘浓度明显升高,气幕隔尘效果显著.

    空气幕职业健康隔绝粉尘均匀分布数值模拟

    基于势接触连续-非连续方法的双层叠梁开裂过程模拟

    王学滨李继翔杜轩郑一方...
    1011-1019页
    查看更多>>摘要:弱黏结岩层容易发生滑动和离层,进而引发灾害.为了检验自主开发的势接触连续-非连续方法中的无黏结叠梁模型并深入了解其破坏后的力学行为,针对三点弯双层叠梁开展研究,并考察了势接触力求解中法向刚度系数的影响.通过将两个岩层叠合在一起建立叠梁模型,二者发生嵌入,因而存在相互作用的势接触力.通过改变单梁叠放顺序,分别形成了上砂岩下泥岩叠梁和上泥岩下砂岩叠梁.除了考察了载荷-位移曲线、最大主应力云图,还考察了裂纹区段数目的演化规律,以深化对叠梁复杂力学行为的理解.研究结果表明:(1)双层叠梁的载荷-位移曲线能与有关的实验结果吻合.(2)上泥岩下砂岩叠梁的各单梁裂缝出现时刻晚于上砂岩下泥岩叠梁的;前者的第1次硬化和第1次软化阶段比后者的长;前者的第2次硬化阶段不如后者的明显;前者的第2次软化阶段不如后者的明显,呈明显脆性.(3)对于上硬下软叠梁,随着法向刚度系数的减小,第1和第2峰值载荷对应的位移均增大.(4)对于上软下硬叠梁,随着法向刚度系数的减小,载荷-位移曲线由双峰或多峰向单峰转变.

    弱黏结三点弯叠梁开裂过程势接触连续非连续方法

    双层土质滑坡临界滑动面判识与失稳机理研究

    郭双枫何嘉元张志华张鹏...
    1020-1029页
    查看更多>>摘要:研究层状土质边坡的临界滑动面和失稳机制是岩土工程中经典的研究课题.聚焦引起边坡失稳破坏的不同诱发机制和触发因素,关注边坡的破坏模式和失稳过程,有利于提供更具针对性的加固措施.针对岩土工程中常见的非均质边坡,研发了适合双层土质边坡的有限元程序.研究了土坡在不同几何形态下,稳定性态、临界滑动面位置、失稳模式及破坏机制的演化规律;推导了非均质土坡的安全系数FS与土体特性和几何形态之间的内在函数关系式;提出了双滑面失稳机理与临界强度比的概念,给出了边坡稳定性态与失稳破坏的临界转折点和双滑面失稳的判别准则;揭示了双层不排水边坡的破坏机制,建立了不排水边坡稳定性态和失稳机理的相关设计图表.工程验证表明,计算所得的边坡稳定数及稳定状态与工程实际非常接近,该运算程序能够精准快速地判定潜在临界滑动面,准确评估边坡破坏机制,为双层土质边坡稳定性分析提供了新的思路和途径.

    双层土质边坡稳定性态临界滑动面失稳机理临界强度比演化规律

    考虑滚石转动效应的被动柔性防护系统设计方法

    雷凡彭武胡阳程洋...
    1030-1040页
    查看更多>>摘要:为揭示滚石转动动能对被动柔性防护网系统力学响应的影响程度,完善既有的设计和检测方法,基于LS-DYNA对被动柔性防护网结构建立了非线性动力数值模型,通过与足尺冲击试验对比,验证了数值模型参数的有效性.基于此,分析了转动动能比例系数λ对系统变形和内力响应的影响规律,提出了各构件内力峰值与λ之间的拟合关系式,并给出了考虑转动效应后各构件内力的设计修正系数ζ.研究结果表明,施加转动动能后,滚石最大竖向位移随着λ值增大而减小,滚石在水平方向上具有明显外滚趋势,上支撑绳变形明显增大;滚石冲击力和各构件的内力峰值随λ的变化规律皆可采用二次多项式表达,其中网片、钢柱、上支撑绳和拉锚绳的内力均呈现先增大再减小的趋势,当λ=0.2时达到最大值;随着λ值增大,耗能器耗能与网片耗能线性降低,同时滑移耗能与摩擦耗能线性增加.因此,滚石的转动效应会增大被动柔性防护系统中主要构件的冲击响应,设计时应充分考虑此不利影响.建议可按照既有规范中的内力放大系数赋予各构件安全储备,同时补充了钢柱的设计内力放大系数,建议取值1.3.

    柔性防护网数值模拟转动动能动态响应特征设计方法

    泡沫铝基耗能装置在铁路桥墩防车撞中的应用研究

    吕文达唐鹏王东昀李林...
    1041-1050,1061页
    查看更多>>摘要:随着公路、铁路、城市立交桥的大量建设,跨线桥数量剧增,桥墩被汽车撞击的可能性大大增加.因此,针对目前铁路桥墩防车撞防护装置的不足,提出了一款泡沫铝基组合耗能装置的结构型式.该研究结合了静力压缩试验、落锤冲击试验以及有限元数值模拟,研究了防撞装置缓冲材料的物理力学性能及车辆撞击防撞装置的冲击动力学响应.结果表明,泡沫铝-聚氨酯-泡沫铝三层组合结构型式中工况3~4吸能效果最佳,其吸能密度(EA)、比吸能(SEA)以及吸能效率(EEA)值分别为3×103 kJ/m3、12.21 kJ/kg、28.57%.在数值模拟中,无防撞装置工况下,车辆撞击力最大值为5 332.99 kN,桥墩吸收的能量为22.05 kJ,最大应力为124.46 MPa,墩身产生明显损伤;在有防撞装置工况下,车辆撞击力最大值为2 674.41 kN,降低了49.85%;桥墩最大应力为6.96 MPa,降低了94.41%.结果表明该防撞装置组合结构对桥墩起到了良好的防护效果.

    车辆冲击桥墩防护泡沫铝静力压缩落锤冲击有限元模拟

    考虑地震动空间变化的区域公路网连通可靠性研究

    高颖韩松旭曹泽林
    1051-1061页
    查看更多>>摘要:区域公路网是社会交通大动脉和地震灾害救援生命线,连通可靠性反映了地震灾害发生后公路网的通行能力,地震动受震源位置及震中距的影响而具有显著的空间变化,对公路网的震后破坏状态具有重要影响.以邯郸地区公路网为研究对象,通过设定震源位置与震级,研究地震动空间变化影响下的区域公路网连通可靠性.首先,设定邯郸市1830年磁县大地震及一个虚拟地震为地震情景,分别设置震级为M6.0、6.5、7.0和7.5,基于地震动衰减关系表达地震动空间变化,得到公路单元对应的PGA.然后,结合地震易损性模型分析公路单元震后通行概率.最后,针对区域公路网空间范围大的典型特征,优化城市道路所用的最大可能状态算法,对邯郸地区公路网进行连通可靠性评估.结果表明,区域尺度下公路网络单元和节点数量多、空间展布复杂,其抗震连通可靠性与既有公路分布、区域城市位置等因素密切相关,地震动空间变化显著影响公路单元的震后破坏状态和通行概率,研究成果可为区域尺度公路网地震灾害评估及抗震韧性研究提供参考.

    区域公路网连通可靠性地震动空间变化震后通行概率

    柱脚不同连接形式钢框架-摇摆墙结构抗震性能对比分析

    蔡新江陈磊毛小勇田石柱...
    1062-1071页
    查看更多>>摘要:增设摇摆墙后框架结构地震下柱脚仍会发生一定程度的塑性损伤,将柱脚设置为铰接或提离后有望减轻上述缺陷.以三层、六层和九层钢框架为基准模型,分别建立柱脚固接、铰接及提离三种框架-摇摆墙结构模型并进行动力弹塑性时程分析,对比各结构最大侧向位移、层间位移角、峰值加速度、层间剪力、墙体剪力和弯矩等;进一步建立耗能连梁固接和铰接的对比模型,研究连梁连接方式对结构抗震性能的影响.结果表明:三层模型中柱脚固接时侧向位移、层间位移角、加速度、层间剪力及摇摆墙墙体剪力的控制效果最优,六层、九层模型中分别对应柱脚提离和柱脚铰接效果最好;摇摆墙墙体剪力图和弯矩图分别呈现"C形"和"反C形",柱脚固接时墙体弯矩均为最小,与层数无关.柱脚固接耗能连梁两端采用固接最优,柱脚铰接和柱脚提离时耗能连梁两端采用铰接形式效果更优.此分析可为框架-摇摆墙结构进一步推广应用提供参考.

    钢框架-摇摆墙柱脚形式变形加速度内力连接形式

    独立周期性基础的隔震性能研究

    尤超凡王国波金阳彬
    1072-1083页
    查看更多>>摘要:固体物理学发现,周期性结构具有独特的衰减域特性,即处于衰减域频率范围内的弹性波无法在周期性结构中传播,可将这一原理应用到土木工程的减隔震领域中.本文以四层框架结构为例,采用数值分析的方法探讨由橡胶与混凝土组成的独立层状周期性基础的隔震效果,其中考虑的主要影响因素包括:地震动类型和幅值、橡胶层厚度与层数及弹性模量.对比分析表明:独立周期性基础对高频地震波的隔震效果明显大于低频地震波;随着地震波幅值的增加周期性基础的隔震性能逐渐下降;材料参数对周期性基础的隔震性能起着决定性作用,其中结构刚度随着橡胶层的厚度、层数增加而减小,随橡胶弹性模量的增加而提高,周期性基础对结构加速度的衰减最高可达53.2%.研究成果可为层状周期性基础的实际应用提供参考.

    周期性基础框架结构抗震性能隔震