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磁流变阻尼器唯象模型及其半主动控制研究
余阳;韩天天;李欢;杜国锋;张春巍;研究了磁流变阻尼器(Magnetorheological Damper,MRD)的动态特性及其在结构振动控制中的应用,提出了一种简化的唯象模型来描述其非线性迟滞行为。相较于传统的Bouc-Wen模型,本模型的显著优势在于参数精简且不依赖微分方程求解,显著提升了计算效率。通过设计180种不同试验工况,并采用粒子群优化算法对模型参数进行辨识,分析了电流与模型参数之间的关系,建立了基于电流的阻尼力模型。试验结果表明:所提出的模型在大多数工况下的预测结果与试验数据高度一致,最大均方根误差不超过6.38%。此外,通过神经网络构建了磁流变阻尼器的动力学反向模型,进一步提升了控制系统的响应速度,并有效减小了磁流变阻尼器的非线性滞后对控制效果的影响。数值仿真结果显示:基于反向模型的线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)控制系统相较于传统控制系统具有更优的振动控制效果,能够有效降低结构的峰值位移和加速度,且能在不同工况条件下表现出较强的鲁棒性与适应性,为结构振动控制领域提供了新的技术路径和解决方案。
基于模糊综合评价法的全风化花岗岩抗剪强度参数取值研究
曹进;熊绍真;严翔;黄肖萍;徐坤;近年来,江西省抚州市花岗岩地区在持续性强降雨作用下频发滑坡灾害,导致全市大范围受灾,严重威胁该区域的生命财产安全。为了获取抚州市花岗岩地区全风化花岗岩抗剪强度参数的可靠取值,本文采用模糊综合评价方法,结合室内直接剪切试验法、三轴剪切试验方法及工程类比经验法进行研究。结果表明:该方法得出的抗剪强度综合取值与符合现场实际情况的抗剪强度参数具有良好的一致性。模糊综合评价法可有效解决抚州市全风化花岗岩抗剪强度参数取值问题,更好地反映全风化花岗岩的真实抗剪强度参数,且通过模糊综合评价法取得的抗剪强度参数比室内直接剪切试验法、三轴剪切试验方法、工程类比经验法更为准确、合理。该研究成果可为抚州市花岗岩区域的工程应用与开发建设提供科学依据。
基于近震体波走时的辽宁地区速度结构研究
戴盈磊;李子昊;王承伟;丁浩;燕云;本文利用2009年至2024年辽宁地震台网正式观测报告中提取的71 682条近震Pg、Pn、PmP震相走时数据。基于FMTOMO层析成像方法反演了辽宁地区0.4°×0.4°的地壳三维P波速度结构。结果表明:辽宁地区地壳横向不均匀性明显,高低速异常体形态和分布特征与主要地质构造对应较好。低速体主要分布于海城、岫岩、营口、锦州、朝阳等发生过强震和有震群活动的区域。揭示了低速层在地震孕育过程中的重要作用及NE和NW向构造交汇部位的发震机理。
利用远震接收函数分析安徽霍山地区地壳结构
周志;赵希磊;樊冬;陶方宇;陈传俊;基于安徽省霍山地区6个固定台站宽频带地震仪记录的远大震波形,通过频率域迭代反褶积法提取P波接收函数,结合H-κ叠加方法,获得台站台基下方地壳的厚度和泊松比;同时,通过线性反演方法获得台站台基下方S波速度结构模型。研究结果表明,霍山地区的地壳厚度介于35~39.3 km之间,略厚于大陆平均地壳厚度;且地壳厚度从北向南呈现逐渐增厚的趋势,这一特征可能与大别造山运动有关。研究区的泊松比范围为0.249~0.273,较大的泊松比可能与苏鲁—大别超高压变质带形成和演化过程中的复杂地质作用有关,该作用导致地壳岩石中的镁铁成分含量上升。S波速度特征显示,除白莲崖站外,研究区地壳的S波速度随深度的增加而增大,但在地下20~30 km的下地壳区域,普遍存在一个显著的低速区。
地震诱发储罐爆炸与区域损伤概率分布
魏鹏鹏;崔铁军;李莎莎;地震是诱发化工园区储罐爆炸的重大自然灾害之一,研究其对储罐爆炸过程的影响特征具有重要意义。为此提出一种基于储罐爆炸损伤演化过程的地震诱发储罐爆炸分析方法。该方法以地震诱发储罐爆炸概率和储罐爆炸损伤演化过程为基础展开研究,计算了地震诱发储罐爆炸概率,并将其引入储罐爆炸损伤演化模型,最终得到区域损伤概率分布。研究表明,地震会对化工园区中所有储罐产生同步影响;通过判断演化过程中各储罐的爆炸概率,可明确储罐爆炸顺序及其区域损伤概率分布,对各储罐的地震防护重要性进行了排序。该研究成果可为化工园区规划、应急预案编制及防灾减灾措施制定提供科学依据。
西藏林周县嘎玛寺不稳定斜坡变形破坏特征及成因分析
牟芹锐;针对高海拔山区土质斜坡变形破坏问题,以西藏林周县嘎玛寺不稳定斜坡为研究对象,展开斜坡区域现场调查,同时结合钻探手段,对斜坡发展过程、物质组成及变形破坏特征进行分析,揭示其变形成因。结果表明:嘎玛寺不稳定斜坡属于小型土质斜坡,坡体主要由第四系全新统残坡积含碎石粉质黏土组成;斜坡当前变形以张拉裂缝及局部滑塌为主;该不稳定斜坡受山麓斜坡地貌及松散软弱的坡体物质所控制,并因水文条件和不合理的人类工程活动诱发覆盖层斜坡蠕滑变形,是自然条件与人类工程活动耦合作用的结果。结合该斜坡特征及成因,有针对性地提出“重力式挡墙+格构生态护坡+截排水工程+花管注浆”的综合工程防治建议。本文研究成果可为高海拔地区土质斜坡灾害评估与防治提供参考,对保障当地人居安全具有重要意义。
双排桩计算方法探讨
王湛,刘冰花双排桩围护结构是一种新型的围护结构 ,这种结构具有较大的侧向刚度 ,可以有效地限制围护结构的变形 ,不必设置支撑 ,是深基坑支护结构的优选方案之一。但其实际受力机理比较复杂 ,前后排桩之间的土对结构的作用较难确定。针对这一问题 ,本文提出了一个新的计算模型 ,即将前、后排桩及桩间土视为一个整体 ;前排桩受主动土压力 ,基坑深度以下的后排桩受被动土压力 ,并进行了桩 接触面 土的非线性分析 ,提出了一些具有参考价值的结论
地震次生灾害及其研究现状
赵振东;王桂萱;赵杰;破坏性地震大都伴随次生灾害发生,常引发的地震次生灾害有火灾、水灾、毒气泄漏与扩散、爆炸、放射性污染、滑坡、泥石流、海啸等。本文综述了国内外地震次生灾害研究现状,特别详细地讨论了次生火灾、水灾、毒气泄漏与扩散、爆炸、山地地质灾害和海啸等研究内容和取得的重要研究成果。针对目前地震次生灾害研究所存在的问题,提出了进一步研究的建议。
地下结构工程抗震分析方法综述
白广斌;赵杰;汪宇;我国地下结构工程发展很快,但其抗震分析的研究还存在着亟待解决的问题。本文简单说明了地下结构工程抗震发展历史和地震反应的特点,并详细介绍了地下结构抗震分析方法的三种分类,以及具体方法的原理,以此加深人们对地下结构工程抗震分析方法的认识,引起人们对地下结构工程抗震的重视。
东北地区的新构造运动特征分析及新构造运动分区
万波,钟以章东北地区包括辽宁、吉林、黑龙江三省,由于横跨华北和东北两个不同的断块区,东北地区的新构造运动具有显著的区域分异特点。晚第三纪以来,东北地区的构造运动继承了早期构造运动的特点,以断块差异升降运动为主要运动形式。
东北地区地壳上地幔结构的探测与研究
卢造勋,姜德禄,白云,牛雪,孟补在本文简要综述了近30余年来在中国东北地区开展的重力资料反演、大地电磁测深、深地震测深、地震层析成像等深部地球物理探测与研究及其在该区取得的地壳上地幔结构研究成果。
中外地质灾害风险评价研究文献综述
张铎;冯东梅;王来贵;夏郡;中外学者对地质灾害风险评价研究成果颇丰,有必要进行阶段性整理。搜集1992—2020年CNKI数据库的2308篇和WOS数据库的884篇文章,运用文献计量和传统文献研究方法,全面梳理了包括热点、主题、主要研究团队与机构、历程、对象演变、内涵发展以及评价方法等方面当前已有的研究成果。明确了研究的阶段性划分并发现研究具有主题明确化、维度综合化和方法科学化等趋势,给出几点思考供同侪研究者参考。
遥感技术在中国地质灾害中的应用
杨佳旺;钱建平;龙思远;赵鹏伟;地质灾害的频繁发生严重威胁人民群众的生命财产安全,制约区域经济的发展。近些年随着遥感技术的进步与发展,遥感在我国地质灾害中的应用日益频繁,作用亦是愈加重要,将遥感技术应用到地质灾害的调查和监测中,可以快速地掌握受灾区域的实际情况,及时监测灾情的变化趋势。探讨了卫星遥感技术、InSAR技术、航空遥感技术各自在地质灾害应用中的特点,对三者在地质灾害中的应用现状进行了总结,并分别指出其存在的问题,展望了未来在地质灾害中灾情获取、灾后处置等领域的发展动向,以供相关研究人员作为参考。从卫星遥感技术、InSAR技术、航空遥感技术在我国地质灾害的应用和发展进程来看,三者已处在广泛的业务应用阶段,可为我国今后的地质灾害调查、监测、预警等工作做出重要贡献。
地下结构工程抗震分析方法综述
白广斌;赵杰;汪宇;我国地下结构工程发展很快,但其抗震分析的研究还存在着亟待解决的问题。本文简单说明了地下结构工程抗震发展历史和地震反应的特点,并详细介绍了地下结构抗震分析方法的三种分类,以及具体方法的原理,以此加深人们对地下结构工程抗震分析方法的认识,引起人们对地下结构工程抗震的重视。
地震次生灾害及其研究现状
赵振东;王桂萱;赵杰;破坏性地震大都伴随次生灾害发生,常引发的地震次生灾害有火灾、水灾、毒气泄漏与扩散、爆炸、放射性污染、滑坡、泥石流、海啸等。本文综述了国内外地震次生灾害研究现状,特别详细地讨论了次生火灾、水灾、毒气泄漏与扩散、爆炸、山地地质灾害和海啸等研究内容和取得的重要研究成果。针对目前地震次生灾害研究所存在的问题,提出了进一步研究的建议。
分布式光纤传感器原理及在地震监测中的应用研究现状
孙艺玫;赵雷;罗斐;孙宏志;任雪;一般情况下,地震发生前都会出现各种异常信号,重点监测这些地震前兆信号对研究地震有重要意义。基于分布式光纤传感的地震监测应用系统,由于其自身的独特优势,在地震勘探领域正得到越来越广泛的重视,是目前理论界和实际应用的研究热点。DAS系统的基本原理是基于光纤的弹光效应,通过探测由弹光效应产生的光信号的相位、波长等参量,可以实现对地震波的监测。DAS系统可以通过检测激光脉冲在光纤中散射引起的相位变化来测量光纤的轴向应变,其中光纤的每一小段都可以等同为一个单分量应变仪,地表仪器系统与光纤相连接受信号,用于分析振动信号并将其转换为地震信号进行分析;DAS率先在地震勘探领域中得到应用,之后逐渐推广到微地震、VSP井中地震勘探等领域,甚至有研究项目已经开始在海上进行监测,取得了实际效果;国内外关于应用光纤传感技术地震计的研究和应用,充分证明了光纤传感技术地震计未来不可或缺的研究方向,未来在监测的精度和工程应用领域出现的各种问题将会是继续跟踪的研究重点。