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考虑堆石料空间变异性的土石坝坝坡地震稳定性随机有限元分析
Seismic Slope Stability Analysis of Earth-Rockfill Dams Considering Spatial Variability of Rockfill Materials via Random Finite Element Method
杨鸽,D. V. Griffiths,朱晟
- , 2019, DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.939
Abstract: 本文探讨了筑坝堆石料的空间变异性对土石坝坝坡动力稳定性的影响。以新疆某在建高面板堆石坝为例，在蒙特卡洛法的框架下，采用基于局部平均细分法的随机有限元法模拟考虑筑坝堆石料空间变异性时土石坝的地震响应及坝坡滑移情况，通过对比随机有限元法和常规确定性有限元法的计算结果，提出：在地震动作用下，考虑筑坝材料空间变异性时，坝坡滑动体的数量、规模以及滑移量和滑动历时都有不同程度的增大，因而坝坡整体危险程度显著高于不考虑材料空间变异性的情况。坝坡各项动力安全性指标对筑坝材料空间变异性非常敏感；因而，考虑筑坝材料空间变异性时，各项安全性指标的离散性较大。
The influence of spatial variability of rockfill materials on the dynamic stability of dam slope of rockfill dams was studied. Under the framework of Monte Carlo method, the random finite element method (RFEM) based on the local average subdivision method was adopted to simulate the seismic response and analyze the slope stability of a high concrete face rockfill dam in Xinjiang, China. By comparing the calculation results using the RFEM and conventional deterministic finite element method, it is determined that (1) when the spatial variability of the rockfill materials is considered, the number and dimension of sliding bodies, together with sliding movements and duration increased; therefore, the overall risk of the dam slope is significantly higher than that when the spatial variability of rockfill materials is not considered and (2) the dynamic safety indexes of dam slope are sensitive to the spatial variability of rockfill materials and show high degree of discretion consequently
地震动空间变异性对大跨刚构桥地震反应的影响
史小伟,李黎,杨军,夏正春
公路交通科技 , 2006,
Abstract: 导致地震动空间变异性的原因主要包括几何不相干性效应和行波效应。文章首先根据O.Ramadan等人提出的方法合成地震位移波,然后对沪蓉国道上龙潭河大桥进行了抗震时程计算,对地震动空间变异性各个主要因素的单独影响、综合影响分别进行了系统分析。计算结果表明,与一致激励相比较,地震动的空间变异性对龙潭河大桥在地震作用下的动力反应具有较大的影响。
新疆地区降水空间结构特征及其变异性分析
徐文才,徐利岗
人民黄河 , 2010,
Abstract: ？根据新疆地区1951-2008年月降水资料,运用(旋转)经验正交函数分解(reof/eof)、主成分分析、分形理论及地统计学等方法探讨了降水的空间结构及空间变异性.结果表明:降水空间分布以南疆-北疆相反型、北疆-东疆一致与南疆相反的复杂型为主;北疆降水有增加,而南疆则有相对减少的趋势.20世纪50年代和2001-2008年两个时段变异函数曲线符合指数函数,其余时段与球状模型拟合较优;随机因素引起的空间异质性占0.06%～0.17%.20世纪60年代和80年代新疆地区空间变异性最强,21世纪以来空间变异性有所增强.
考虑软土空间变异性之基坑隆起分析
唐雨耕,龚东庆
岩石工程学报 , 2013,
Abstract: 研究旨在探讨于软土地盘进行基坑工程时,考虑空间变异性对于基坑隆起分析的影响程度。空间变异性对于基坑工程隆起分析的影响研究相当新颖,采用台湾建筑技术规则之隆起破坏分析法和随机场理论,透过蒙特卡罗模拟,可以同时考虑岩土材料性质的不确定性以及空间变异性。采用一个台北盆地实际的深基坑工桯隆起破坏案例,利用研究发展的可考虑空间变异性分析模式进行分析,和传统分析方法相较,分析结果显示考虑空间变异性其隆起破坏机率会降低。
华北太行山前平原农田土壤养分的空间变异性研究
张玉铭,毛任钊,胡春胜,张佳宝,朱安宁
应用生态学报 , 2004,
Abstract: 采用地统计方法,分别对栾城县(面积约30490hm2)和中国科学院栾城生态农业试验站示范区(15hm2)农田耕层土壤养分的空间变异特征进行了研究.结果表明,在2个不同采样间距下,各土壤养分含量均具有空间相关性,县域范围近似以1km网格采样,最大相关距离为4.2～15.6km,在示范区以20m网格采样,则为112～223m;在同一采样间距下,土壤有机质、全氮、全磷、速效养分(n、p、k)含量的空间变异结构也各不相同,具有块金方差效应,半方差图分别遵从高斯和球函数模型.认识本区土壤的这种空间变异结构有助于实现对农田土壤养分的分区和合理管理.
奉新毛竹林土壤养分空间变异性研究
郭晓敏,牛德奎,郭熙,陈防,张过师,张斌,胡冬南
植物营养与肥料学报 , 2006, DOI: 10.11674/zwyf.2006.0322
Abstract: 利用地统计学的半方差函数,定量研究了奉新县平衡施肥毛竹林的土壤养分空间变异特征。结果表明,毛竹林土壤养分存在半方差结构,多数为球状模型。奉新毛竹林土壤的变程为32～398.m,取样距离15～20.m,能满足毛竹林土壤空间变异评价的要求。N、P、K等养分的空间相关性小,人为经营、施肥等措施对土壤速效N、P、K的影响大于Ca、B、Fe、Mg等养分。奉新毛竹林土壤养分的分数维值排列顺序为:Cu>Mn>全P>Zn>P>N>Fe>K>Mg>S>OM>Ca>B>全K>全N。施肥时间长对于养分的空间分布均匀性有调和、促进作用。毛竹林土壤养分结构性变异大于随机变异,土壤内在属性(土壤矿物和地形)比人为因素(栽培管理水平和施肥措施)的影响大。
海河低平原盐渍区土壤养分空间变异性研究
毛任钊
中国生态农业学报 , 2001,
Abstract: 应用地统计学方法分析研究海河低平原盐渍涝洼地2700m×2100m尺度土壤6个主要养分属性和全盐量的空间变异结构结果表明，在轮荒、撩荒半自然状态下土壤全N、速效氮、速效磷、速效钾及有机质等含量的空间变异性存在着良好的半方差结构，而全P半方差结构尚难理想的确定。半方差曲线图遵从指数和球函数等理论模型，最大相关距离分别在340～1173m，结构方差在基台值中所占比例均较大，达40%以上。
三江平原湿地沉积有机碳密度和碳储量变异分析
张文菊, 吴金水, 童成立, 杨钙仁, 胡荣桂, 唐国勇
自然资源学报 , 2005, DOI: 10.11849/zrzyxb.2005.04.009
Abstract: ？论文研究了东北三江平原3类典型湿地共16个沉积物剖面有机碳的分布特征。结果表明,沼泽化草甸、腐殖质沼泽和泥炭沼泽的储碳层厚度分别为11～29、18～58和70～130cm;其有机碳含量(单个剖面平均)分别为29～75、124～348和187～389g/kg(干物质计);有机碳密度(单个剖面平均)分别为31～48、35～59和49～94kg/m3。3类湿地淀积层的有机碳含量和密度都很低且较稳定。由于有机碳含量的差异,不仅3类湿地之间而且同一类型湿地的不同剖面间有机碳密度的差异也十分明显。储碳层厚度及有机碳密度的空间变异性是导致湿地有机碳储量估算不确定性的主要原因。根据研究结果估算,沼泽化草甸、腐殖质沼泽和泥炭沼泽储碳层单位面积碳储量分别约为8×103、18×103和72×103t/km2,其变异系数分别约为40%、49%和34%;“储碳层+1m淀积层”的单位面积碳储量分别约为17×103、27×103和83×103t/km2,其变异系数分别约为16%、39%和27%。表明以“储碳层+1m淀积层”深度来估算碳储量能较合理地反映湿地沉积物有机碳的蓄积特征。结果还表明,以1m作为统计深度将在很大程度上低估湿地的碳储量。
寿光市土壤养分特性及空间变异性分析
徐海燕,聂宜民,赵文武,陈永智
农业现代化研究 , 2009,
Abstract: 本研究以寿光市为例,在分析其露天耕地土壤养分特征值的基础上,采用GIS和地统计分析相结合的方法研究了土壤养分的空间变异性。研究结果表明:①土壤特性除pH值为弱变异性外,其他均为中等变异;②土壤有机质、Ca、Mg含量较高,N、P、K有一定程度的缺乏;有效态微量元素的含量不均衡,Zn普遍缺乏,Fe含量不高;③NH4+-N、T-N、Cu、Ca、Mg的变异性结构较差,其他土壤养分变异结构明显。Zn在整个区域内表现为恒定的变异。P、K、pH、Mn、B空间变异主要是由土壤母质、地形、气候等非人为的区域因素引起。OM、Fe在研究区域上具有中等空间相关性,其由施肥、作物、管理水平等随机因素引起的空间变异性较小。
海州湾表层沉积物粒度的空间变异特征
刘付程,张存勇,彭俊
海洋科学 , 2010,
Abstract: 在海州湾海域采集了表层沉积物60个,经实验室分析获得了各采样点不同粒级组分的质量分数,在此基础上运用地统计学方法分析了砂、粉砂和黏粒三组分的空间变异特征,并利用Kriging插值方法绘制了相应的沉积物分布图。结果表明,海州湾表层沉积物中砂和黏粒组分均具有较强的空间自相关性,其空间自相关距离分别达到15km和28km,而粉砂则具有中等的空间自相关性,自相关距离在12km左右;在大于9km的尺度上,3种粒级沉积物的空间变异性表现出明显的各向异性特征。制图结果表明,研究海域沉积物的总体组成状况是北部偏砂、南部偏黏、中部以粉沙为主。研究结果对连云港航道疏浚、整治及近海水产养殖规划等工作具有一定指导意义。
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