简介:微分求积法(DQM)是1种求解微分方程初(边)值问题的数值方法,通常以较小的计算工作量即可获得较高的数值精度。这种方法应用于工程领域时多用来解决梁、板等结构的静力分析或结构特征值分析等问题,即对边值问题的微分方程的求解。结构动力分析属于初值问题,荷载和结构反应都具有特殊性,直接套用DQM求解边值问题并不能获得问题的解。本文尝试利用微分求积原理建立求解结构动力反应的具体方法。借鉴单元法的思想,将荷载持时划分为若干个时步,在每个时步内对动态荷载和结构反应进行离散,然后用DQM对时步逐个进行求解,得到体系在整个时域内的反应过程。通过对3种不同自振周期的线弹性单自由度体系在不同频率简谐激励下反应的计算,阐释了本文方法的可行性以及高精度、高效率的特点,通过数值试验确定了时步内相对较优的节点数,并为时步长度的选取提供了建议。
简介:闽西赖源溶洞群是冠豸山国家地质公园的一部分,仙云洞又名出气洞,是赖源溶洞群中最大一个洞穴。采用V级洞穴测量标准,对仙云洞展开系统的洞穴测量,绘制大比例尺洞穴平面图和三维展布图,参考已有的地质资料和文献资料探讨了仙云洞洞道发育的主要影响因素,结果显示:1)仙云洞探明的洞道总长度为2470m,总面积约为1.5万m2,洞穴深度约74m,属于大型洞穴。洞口为洞穴最高点,海拔968m,最低点海拔为894m;2)仙云洞洞道主要沿北东向、北西向和近东西向发育,洞道主要呈廊道状结构,局部发育面积较大的厅堂,洞道走向蜿蜒曲折,发育数条支洞,部分洞道崩塌堆积多见;3)仙云洞的洞穴系统发育于栖霞组(P2q)地层中,受地层产状、北东向与北西向断层控制。4)洞穴北部3层水平洞层较为明显,上两层可能与洞外的赖源溪1~2级阶地发育相关。深入探讨洞穴发育与区域水文地貌演化历史需要进一步开展大比例地图测绘,洞内溶蚀形态和沉积形态深入调查研究,洞外喀斯特地貌调查,同时开展地下河联通示踪实验。
简介:利用江苏省及周边地区地面气象站和探空站气象要素及PM_(2.5)质量浓度数据,对2013年12月上旬影响江苏及周边地区的一次持续性雾霾天气进行了综合分析。结果表明,本次持续性雾霾天气过程中,925hPa和850hPa西南气流维持时间较长,使得中低层逆温结构持续维持。强冷空气是驱散雾霾的主力军,弱冷空气造成贴地逆温维持,对连续雾霾没有清除作用,反而增加了雾霾的持续性。冷空气影响前为上升气流,结束后转为下沉气流,垂直速度小及下沉气流造成逆温持续维持。持续性逆温或等温是雾霾长时间维持的热力条件,小风速及弱垂直运动是动力条件。东南风为大范围雾的形成和维持提供充足的水汽条件。
简介:为准确描述黑潮延伸体的强度,突出其表面热量输送作用引起的海温调整,提出了纬向扰动海温的概念,基于对NOAA(NationalOceanicandAtmosphericAdministration)高分辨率海温资料和GODAS(GlobalOceanDataAssimilationSystem)海洋再分析资料的分析表明,气候态的纬向扰动海温与洋流的表面热量输送分布高度一致;对纬向扰动海温年际演变的分析表明,相较于传统的海温异常,纬向扰动海温能够更好地体现出延伸体系统强度的年际振荡,标识出延伸体和亲潮的影响范围;对西北太平洋纬向扰动海温异常的经验模态分解结果的分析表明,前两模态主要反映不受亲潮交汇影响的延伸体收缩和扩张模态,而第三、四模态则反映北侧亲潮的强弱对延伸体扰动海温的影响。涡动动能作为标识延伸体区域的重要动力学指标,在延伸体系统的演变中,与纬向扰动海温通过海洋温度锋的强度和流轴的稳定性紧密联系:纬向扰动海温增大,表明洋流的热量输送作用增强,延伸体强度增强,海温梯度增大,此时海洋温度锋增强,流轴稳定,中尺度涡活动减弱,反之亦然。考虑到纬向扰动海温对延伸体表面热量输送作用具有较好的刻画能力,定义了延伸体热力指数,对比分析表明该指数能较好地标识出延伸体的收缩和扩张状态,对延伸体的纬向伸展距离和流轴的南北振荡同样具有良好的指示作用。
简介:砌体结构的震害现象表明楼层侧向刚度不均匀分布是造成其破坏的重要原因之一。本文开展楼层侧向刚度变化对结构易损性的影响分析。以3层和6层砌体结构为例,采用等效多自由度层间剪切模型,基于非线性动力时程分析,定量研究了竖向刚度不规则性对砌体结构易损性的影响。以结构最大层间位移角为地震反应参数,借助增量动力分析及回归拟合方法,建立了基于峰值加速度的结构易损性曲线。通过改变楼层的侧向刚度值来模拟薄弱层,研究了楼层刚度变化对结构不同破坏状态超越概率的影响。通过改变底层与二层的侧向刚度比,分析了底部刚度突变对结构不同破坏状态超越概率分布的影响。研究表明:与规则结构相比,当刚度突变位于结构底层时,在地震作用下结构易损性相对较高;随着底层与二层的侧向刚度比从0.5增大至1.2,结构易损性逐渐降低。当刚度比为1.5时,结构薄弱层由底层转移至二层,结构整体易损性增加;当底层与二层侧向刚度比小于1时,结构倒塌易损性要显著高于规则结构。
简介:近年来,随着经济、技术的进步以及抗震意识的加强,建筑结构加固也飞速发展。在地震多发的农村地区,为了提高建筑结构的抗震性能,但同时又缺乏一定的经济基础和理论知识支撑,导致很多简单粗糙的支撑建筑结构的措施出现,这些支撑方案大多缺乏科学的设计与评估。本文针对这一现象,以某典型的非正规设计的3层2跨框架结构为例,分析评价支撑边框和支撑中框对该框架结构地震作用下抗倒塌性能的影响。通过增量动力分析(IDA)计算方法,结合结构易损性方程评估结构的抗倒塌能力,计算结果表明支撑中框和支撑边框能够将非正规结构在罕遇地震作用下的倒塌概率从17.5%降至2.4%和6%。在此基础上,进一步分析了2种支撑位置对结构在3个典型地震强度作用下对结构响应的影响。结果表明,支撑框架结构中框对结构抗倒塌能力的提升和抗震性能的保证效果比支撑边框更好,在条件允许的情况下,应优先考虑支撑中框。
简介:针对北京市2016年12月16~21日的空气重污染过程进行了回报试验,探讨了该次事件预报的目标观测敏感区。使用新一代高分辨率中尺度气象模式(WeatherResearchForecasting,WRF)和嵌套网格空气质量模式(NestedAirQualityPredictionModelSystem,NAQPMS),针对初始气象场的不确定性,通过4套初始场资料识别了影响北京地区细颗粒物(PM2.5)预报水平的目标观测敏感变量及其敏感区。结果表明:当综合考虑初始气象场的风场、温度、比湿不确定性的影响时,发现改善黑龙江区域上述气象要素的初始场精度,对北京地区PM2.5预报不确定的减小最显著;当分别考察风场、温度、比湿的不确定性的影响时,发现初始风场精度的改善,尤其是黑龙江区域风场精度的改善,能够更大程度地减小北京地区PM2.5的预报误差,对北京东南地区的PM2.5预报误差的减小甚至可达到40%以上。因此,优先对黑龙江区域的气象场,尤其是该区域的风场进行目标观测,并将其同化到预报模式的初始场中,将会有效提高初始气象场的质量,进而大大减小北京地区PM2.5浓度的预报误差,提高北京地区空气质量的预报技巧。初始风场代表了北京地区该次空气重污染事件预报的目标观测变量,而黑龙江地区则是该目标观测的敏感区域。
简介:为了研究滨海化工园区附近潮间带沉积环境中的微生物群落结构,揭示化工园区排污对附近沉积环境中微生物的多样性及群落影响,同时也为揭示滨海化工园区附近潮间带环境中微生物群落的多样性和复杂性。选择浙江省台州市椒江化工园区附近潮间带沉积物微生物群落为研究对象,利用IlluminaMiSeq高通量测序技术,在椒江化工园区附近潮间带的沉积物中,共鉴定出古菌和细菌16门43科76属176种,其中,变形菌门丰度最高,其序列数占总序列数的62.4%;ACE指数和Chao指数的平均值分别为232和233,Shannon多样性指数平均值为4.44,Simpson多样性指数平均值为0.033,表明潮间带沉积物中微生物群落的多样性水平较高,化工园区南、北端附近潮间带沉积物中微生物群落的多样性水平差异较小;沉积物中绿弯菌门、浮霉菌门物种数量等与多数环境指标显著负相关,装甲菌门、脱铁杆菌门和待定菌群OD2、TM8物种数量则与多种重金属、多环芳烃和多氯联苯化合物含量显著正相关。
简介:为了比较CO2引起的海水酸化和HCI引起的海水酸化对棘皮动物的影响,本研究以中国北方海岸带土著种一马粪海胆(HemicentrotuspulcherrimuS)为对象,分析比较了两种海水酸化模式对马粪海胆胚胎和骨针发育的影响。根据IPCC对2100年海水酸化程度的预测,在实验室条件下,建立了自然海水组(pH=806±001)和六个海水酸化处理组(三个CO2处理组和三个HCI处理组)。结果表明:(1)与自然海水组相比,酸化处理组马粪海胆胚胎的卯裂率呈现随海水pH下降而延长的趋势,与HCI酸化处理相比,CO2处理对马粪海胆胚胎卯裂率的影响更为严重;(2)两种海水酸化模式下,马粪海胆浮游幼体四腕浮游幼体均出现对称性缺失和骨针外露现象;(3)与自然海水组相比,两种海水酸化模式对马粪海胆四腕浮游幼体骨针发育具有不同影响,HCI酸化处理组浮游幼体呈现骨针变短现象,而CO2处理组四腕幼体的骨针则出现变长现象;(4)扫描电镜结果显示,海水酸化可影响马粪海胆浮游幼体骨针的钙化结构,当海水△pH=0.5时,CO2处理组马粪海胆浮游幼体骨针的腐蚀程度要比HCI处理组更为严重。本研究结果提示.不同的海水酸化模式对马粪海胆胚胎和骨针发育有不同程度的影响,相比强酸(HCI)引起的海水酸化而言,CO2引起的海水酸化对马粪海目旦的影响可为严蕈。
简介:基于1990—2015年世界前20个排放大国碳排放量和国内生产总值(GDP)的时间序列数据,采用协整分析、格兰杰因果检验,对主要排放大国碳排放与经济增长之间的关系进行了实证分析。通过协整分析得出大多数国家的碳排放量与经济增长之间存在长期均衡关系;碳排放量和GDP的格兰杰检验结果显示,大多数世界排放大国碳排放与经济增长之间存在单向因果关系。发达国家主要表现为经济增长是碳排放的格兰杰原因,发展中国家则主要表现为碳排放是经济增长的格兰杰原因。研究结果反映了发达国家和发展中国家在碳减排问题上的阶段性特征,碳减排对发展中国家经济发展的负面影响明显大于发达国家。基于格兰杰因果分析结果,国际气候治理进程中关于要求发展中国家现阶段提出大幅减排目标的诉求不符合发展中国家发展阶段特征,可能影响发展中国家经济发展的正常秩序和规律。发达国家基于历史排放责任、发展阶段和能力,都应该带头开展减排行动,并帮助发展中国家实现转型、升级发展,降低经济发展对碳排放的依赖。国际气候治理需要根据并考虑不同国家的发展需求和特征,形成国际合作制度安排,实现社会经济发展与全球气候治理的协同。