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[成果] 1700470390 北京
TU7 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:据不完全统计,截止2016年底,北京市1979年底前建成且未加固的既有建筑面积超过3000万平方米,在破坏性地震作用下将导致难以估量的人员伤亡和经济损失,这类抗震危房是北京城市抗震防灾的薄弱环节,亟待进行抗震加固。传统加固方法一般需要入户施工,中断建筑功能的使用,减小使用面积,居民周转困难,环境污染严重,易导致居民反对,政策上难以实施。因此,需研发无需入户、高效提升建筑抗震性能的加固方法。受北京市住房和城乡建设委员会委托,项目组发明了“既有建筑装配化外套加固方法”并对其关键技术进行了研究。 主要技术创新: (1)首次提出了“既有建筑装配化外套加固方法”,建立了既有建筑装配化外套加固技术体系。完成了研究既有和外套加固结构间变形协调机理的数值模拟和物理试验,揭示了既有建筑结构由单一抗侧体系转化为双重抗侧体系的基本特征和规律,形成了外套加固设计理论及方法,解决了传统加固方法中由于入户施工导致难以实施的难题。 (2)创建了新的外套加固结构与老的既有结构协同工作关键技术,保证了新老结构在罕遇地震下协同工作的有效性和可靠性。建立了基于旋转钻进预制复合桩的外套加固结构沉降控制技术体系,攻克了新老结构之间沉降变形协调难题。 (3)研发了既有建筑装配化外套加固设计与建造平台。基于设计理论编制了专用设计软件,研发了旋转钻进预制复合桩专业施工机械,解决了既有建筑装配化外套加固技术的应用和推广难题。 主要成果: 相关研究成果取得了发明专利6项,实用新型3项,软件著作权证书1项,发表学术论文30余篇,形成北京市地方标准3部。中国工程院聂建国院士等多位权威专家一致认为:项目成果创新性突出,达到国际领先水平。 经济社会效益: 成果在北京市房屋建筑抗震节能综合改造工程等重大民生工程中得到了广泛应用,住宅类和校舍类建筑应用面积分别达66万和11.5万平方米。该技术抗震性能优越,同时改善了居住条件,并且为加装电梯和增层提供了技术保障,深受广大住户欢迎,有力推动了老旧小区综合改造工程的实施,为提升北京市既有建筑的抗震防灾性能做出了重要贡献。 据有关部门统计,到1985年底,中国拥有城镇房屋面积约46亿平方米,这些建筑物抗震能力不足,是国家抗震减灾工程中最薄弱的环节。该项目成果可广泛应用于这些抗震危房的解危工程,有效提高中国城市抗震减灾能力,切实改善广大人民的居住环境。因此,项目成果具有广阔的应用前景,可创造巨大的社会和经济效益。
[成果] 1800120236 广东
P31 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:中国沿海正处于世界上的两大地震带之一的环太平洋地震带上,渤海海峡、台湾海峡、琼州海峡均处于强震活跃区,且近期地震活动频繁。因此,中国的近海重大交通工程地震安全问题尤其突出,保障其抗震安全已经成为中国社会、经济发展的迫切需求。密切结合国家重大需求,国家973计划项目“近海重大交通工程地震破坏机理及全寿命性能设计与控制”,通过近海域强地震动场模拟及场地效应、近海重大交通工程结构地震破坏机理与失效模式、全寿命抗震性能评价和设计理论与方法、减震控制理论与方法四个方面的研究,推进了海域复杂地震地质环境下近海工程场地地震动特性,地震、波浪和海流等共同作用下多介质体动力相互作用,近海重大交通工程结构地震损伤破坏演化过程模拟三个关键科学问题的解决,并取得系列重大研究成果。1.海域俯冲带地震动衰减模型及近海工程场地影响规律。2.近海桥梁工程地震破坏机理及全寿命性能设计与减震控制。3.近海海底隧道、人工岛地震破坏机理及全寿命性能设计。
[成果] 1700320463 黑龙江
TU3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该成果属于土木建筑工程领域。大型复杂工程在地震作用下的破坏机理十分复杂,传统的数值计算和物理试验方法均难以准确模拟其大震损伤破坏全过程。子结构混合试验方法将工程结构中力学行为复杂的部分采用物理试验模拟,易于把握的部分采用数值计算模拟,使两者协同完成整体结构的动力反应模拟,是最行之有效的模拟手段。然而该方法存在三大技术瓶颈:(1)缺乏数值域和物理域的同步协调理论;(2)难以实现复杂边界的协调;(3)缺少可扩展的试验平台和可信的试验验证。近十二年来,该项目通过建立子结构在线混合试验理论、提出子结构复杂边界协调技术、创建子结构混合试验平台,突破了上述技术瓶颈,推动了混合试验技术在建筑结构抗震领域的应用。主要创新包括:1.创新发展了协同数值域与物理域同步模拟的在线混合试验理论。提出了协同精细化数值模拟与大尺度物理试验的数物混合试验拓扑模型;建立了使隐式数值域与显式物理域同步更新的并行处理方法,解决了可迭代数值域与不可迭代物理域的矛盾;提出了子结构复杂边界协调方法,形成了数值域-物理域耦合的在线混合试验理论,为该项目的技术实现奠定了基础。2.研发了协调子结构复杂边界条件的关键技术。提出了兼顾精度、稳定和效率的直接积分算法,解决了难以预测静力边界位移的难题;发明了利用重叠域分割法原理协调子结构的技术,提出了柔性加载制度,以兼顾大型复杂工程多样的力学特征;首次提出了位移/力混合控制的子结构混合试验方法,实现了采用位移控制并保证力比例模式的抗震试验技术,为建筑结构抗震性能评估提供了关键技术手段。3.创建了高并行、可扩展的子结构混合试验平台。提出了具有试验单元的主从式混合试验系统;构建了动力模型和静力模型各自表述的分离模型试验系统;创立了具有并行处理概念的对等子结构混合试验系统,并通过中、美、日跨国结构倒塌试验进行了验证,再现了建筑结构损伤破坏全过程,推动了子结构混合试验在建筑结构抗震领域的应用。基于该项目成果已授权国家发明专利4项,发表SCI检索论文46篇,其中17篇发表在地震工程领域国际顶级期刊《Earthquake Engineering & Structural Dynamics》,出版了国际上首部系统阐述在线混合试验理论和关键技术的专著《Development of Online Hybrid Testing》。项目成果在美、日等国际重大科研项目中得到应用,为中国“建筑安全与环境国家重点实验室”等国家级平台提供核心技术,成功地应用于北京中国尊超高层建筑(北京最高建筑、528米)、云南龙江特大桥梁(亚洲最大山区悬索桥、主跨1196米)、邹城国际会展中心大跨结构等大型复杂工程建设项目;项目成果已纳入《建筑抗震试验规程》,为《建筑抗震鉴定与加固规程》等4部规范的编制和修订提供了依据,取得了显著的社会效益。该成果获得2015年度中国地震局防震减灾科技成果一等奖。以周福霖院士为组长共包括5名院士在内的鉴定专家委员会一致认为该项目研究成果为抗震试验提供了新方法和新途径,显著提升了中国在抗震试验领域的国际影响力,总体上达到了国际领先水平。
[成果] 1700320459 湖北
U44 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2016
成果简介:该项目属土木建筑工程领域。城市高架桥是城市立体交通体系的主要组成部分,中国已建成的城市高架桥总长度达数万公里。但随着城市建设的高速发展,相当数量的城市高架桥因不能满足日益增长的交通需求或城市规划调整而需拆除。城市高架桥一般长达数公里且多穿越繁华市区,桥体周边高楼林立、交通繁忙,地下密集分布水、电、气等生命线工程和地铁、人防工事等,因而高架桥拆除工程的工作量大、环境复杂、安全要求高。人工和机械拆除方式存在施工周期长、交通影响大、噪声污染重等不足,而爆破拆除方式具有安全、快速、经济等优点,是城市高架桥拆除的首选方式。与楼房、烟囱等高大建(构)筑物的爆破拆除相比,要实现城市高架桥安全高效地爆破拆除,亟需解决三个方面的科学技术难题:一是城市高架桥爆破拆除设计理论与方法体系的构建;二是多节点超长延时起爆网路的设计与施工;三是具有连续点源特征的爆破有害效应的精细控制。该项目团队历经十余年的研究和实践,攻克了上述核心技术难题,取得的创新成果如下:构建了城市高架桥爆破拆除设计理论与方法体系。建立了墩柱爆破后“灯笼”状钢筋骨架的承载力计算模型,提出了桥梁墩柱的最优爆破高度、炸药单耗及装药结构的设计方法;建立了考虑钢筋骨架阻尼作用的高架桥连续塌落动力学模型,提出了跨间起爆时差和起爆顺序的确定方法;研发了关键爆破参数的优化与验证技术;提出了超长城市高架桥“逐跨连续缓冲塌落和上部结构刚度同步削弱”的整体爆破拆除方法。研发了城市高架桥爆破拆除起爆网路设计与施工关键技术。研发了“宽间隔、长延时、互动有序”多复式交叉非电接力起爆网路;提出了该网路的可靠度和接力点起爆时间计算方法;发明了雷管延时精度快速测量方法、孔内起爆雷管保护装置和起爆网路高效连接装置;制定了高架桥爆破拆除起爆网路施工作业标准。研发了城市高架桥爆破拆除有害效应综合防控技术。建立了塌落体触地冲击荷载与质点振动速度预测模型,研发了冲击能量“主动耗散与被动吸收”相结合的塌落冲击与振动控制技术;提出了不同类型地下管线质点振动速度安全允许值;研发了“点面结合、多点驱动、同网超前”的爆炸水雾降尘技术;发明了爆破远程微型动态记录仪并开发了远程测振系统。该项目获发明专利4项、实用新型专利7项和软件著作权2项,形成国家级、省级工法各1部;参编国家标准1部,出版著作1部,发表论文27篇;培养硕、博士35名及大批工程技术人才。成果在湖北、江苏和贵州等省市得到应用与推广,近三年直接经济效益1.14亿元,其中,武汉沌阳高架桥爆破拆除工程,其一次性爆破拆除的桥梁长度(3.5km)和起爆网路总延时(24.77s)均创行业纪录。该项目相关成果分别获湖北省科技进步一等奖和中国工程爆破协会科技进步一等奖。
[成果] 1400520173 黑龙江
TU3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2013
成果简介:该项目提出在钢筋混凝土框剪结构连梁中布设被动阻尼器,改善传统钢筋混凝土连梁的脆性剪切耗能模式,减轻混凝土的不可修复损伤,并通过阻尼器参数的合理设计,有效控制结构各类型构件失效次序和结构失效模式。该项目完成的工作主要包括:(1)提出了两种安装在钢筋混凝土连梁中的被动阻尼器(SMA阻尼器和带缝钢板阻尼器)的构造、设计参数;(2)对安装SMA阻尼器的单根梁子结构进行了静力非线性分析;(3)以一幢18层平面框架-剪力墙结构为研究对象,各层连梁均安装SMA阻尼器或带缝钢板阻尼器,对结构进行了Pushover分析和地震反应分析,验证了该结构体系的抗震性能;(4)对两种阻尼器分别进行了力学性能试验,对安装两种阻尼器的单根钢筋混凝土连梁进行了拟静力试验;(5)研究并提出了一种新型分布式拟动力试验算法;(6)分别对两个1/3缩尺比平面钢筋混凝土框架-剪力墙结构进行了分布式拟动力试验,结构各层均安装SMA阻尼器,验证了新结构体系抗震性能和对结构失效模式的控制效果。
[成果] 1300310896 黑龙江
TP2 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2011
成果简介:该成果隶属于“十一五”国家科技支撑项目“地震防御与应急救援技术研究”中第四课题《现场灾情监控与救援装备研究》(课题编号:2006BAC13B04)的04专题“现场结构形变峰值测试仪研制”内容。开展了用于地震现场结构安全快速判定的“结构峰值形变仪”的研制,根据该仪器的指示决定可否安全进入经历地震损伤的建筑实施搜索救援,为现场搜救提供了新的武器,填补国内外空白。研制了四台样机。经过标定、地震模拟实验验证、模拟实际应用的验证等严格测试,仪器达到了设计指标。具有原理简单、造价低、无源、耐久、判断可靠等特点,可以广泛应用于强震区。提出基于形变峰值的结构损伤状况评估技术和现场结构形变峰值测试仪布设技术,建立不同结构类型变形损伤评估模型;建立结构变形后安全性评估模型;建立结构形变峰值测试仪优化布设模型。
[成果] gkls127088
P31 应用技术 公布年份:2011
成果简介:1、课题来源与背景:  本项目为国家地震行业专项。我国是地震多发的国家,是世界上遭受地震灾害最为严重的国家之一。历次地震造成的灾害统计数据表明,建筑物发生倒塌或严重破坏是造成人员伤亡和经济损失的主要原因。震害预测是地震灾害防御研究中具有显著社会及经济效益的基本而重要的工作之一,通过估计可能遭受到的地震破坏情况,在震前为建设工程设施的抗震设防及地震对策提供依据;在震后则直接服务于政府抗震救灾指挥工作,将地震造成的损失减少到最低程度。  2、研究目的与意义:  旨在以目前现有的震害资料和震害预测资料为基础,结合第五次人口普查数据和新的城镇建设统计数据,研究一种能够对大、中、小城城镇房屋进行群体震害预测的方法,建立不同区域各种类型结构的震害矩阵模拟方法,使得在基础资料收集即快捷又有效同时还能满足群体震害预测的需要,为准确评估不同区域未来地震可能引起的经济损失,编制防震减灾规划提供科学的依据。  3、主要论点与论据:  我国于1980年正式开展震害预测工作,到1984年底,已经有多种震害预测方法。城乡建设环境保护部于1985年颁布了《城市抗震防灾规划编制工作暂行规定》,从此,建筑物震害预测成为城市抗震防灾规划的基础工作。目前,在尹之潜、杨玉成等专家的研究下,已有多种震害预测方法,并应用于实际情况。  4、创见与创新:  编制了数据库查询统计软件;建立了多种群体震害预测方法,且每一种预测方法均能进行动态的修正,即满足于未来很长一段时间内的预测需求;建立了实际震害与震害预测相结合的群体震害预测方法;计算给出了多种结构类型的基础震害矩阵,为快速评估某地区建筑结构的易损性提供了方便。  5、社会经济效益,存在的问题:  本课题所研究的群体震害预测方法及实际地震与震害预测相结合的震害矩阵模拟方法能够为准确评估不同区域未来地震可能引起的经济损失,编制防震减灾规划提供科学的依据,建立各区域的大、中、小城镇不同结构模拟震害矩阵的方法,为全国各地区的防震减灾规划做好前期基础工作。基于上述特点,成果将有很大的市场前景,有着非常大的社会效益。
[成果] gkls127089
TU3 应用技术 公布年份:2011
成果简介:研究了特殊地震和场地环境,特别是近场大地震和大型盆地场地条件下,工程结构的抗震性能和减隔震性能及其影响因素,探讨了各类工程的抗震设防要求和地震动输入的确定方法。取得的研究成果包括:  (1)揭示了近断层地震动的速度脉冲、峰值速度和位移等对高层与超高层结构、大跨空间结构和桥梁结构等地震反应的影响规律;提出了考虑结构最不利输入方向确定偏心结构双向地震动输入和地震效应组合的方法和结构损伤识别方法;给出了跨断层埋地管线工程抗震分析方法和设防技术建议;研制了三维隔震装置及钢筋混凝土柱型砌体结构隔震装置;发展了工程结构三维隔震技术以及新型砌体结构、高层建筑、大跨空间结构和桥梁结构减隔震技术途径和优化方法;提出了土结相互作用的地震动等效输入方法。  (2)建立了设定地震断层地表永久位移的概率估计方法,解决了地震断层破裂与地震动两种地震输入引起的工程结构地震灾害分析的概率一致问题;发现了深层砂土液化和天然砂砾层液化两个特殊现象,发展了工程场地液化判别方法;基于梯级水电工程的优化抗震设防提出了串联系统地震危险性分析方法;提出了改进的多维地震动空间相关模型及空间结构非一致性地震动输入方法,发展了多个目标的人工地震动时程合成方法;建立了Asperity和K平方模型结合的混合震源模型和近断层复杂场地地震动模拟方法。  (3)提出了跨断层埋地管线抗震(断)设防原则;提出了建筑结构抗震设计的直接基于“中震”的三级设防建议;给出了重大工程的抗震设防准则及设防概率水准要求。为各类工程的抗震设防原则和地震动输入的科学合理确定提供理论基础和技术方法。
[成果] gkls127085
TU9 应用技术 公布年份:2011
成果简介:一、项目背景来源  本项目的研究内容属于地震工程和岩土工程的应用基础研究,是地下结构抗震理论和抗震设计研究的关键问题。  本项目通过国家自然科学基金(59608013)、地震学联合基金(106060)和中国地震局工程力学研究所所长基金(1508008)的资助。  二、项目主要研究内容和成果  目前我国迎来了地下工程的高速发展时期,众多大型城市将建设大量地铁工程以及城市越江隧道、湖底隧道等超大规模地下公路隧道,西部大开发中将上马更多的水利工程,包含许多大型水电洞室群等。这些规模空前的地下工程形式复杂、空间尺度大、人口活动频繁,一旦遭受地震破坏很难修复,将造成巨大的生命财产损失。虽然国际国内在地下结构抗震领域已经做了许多研究,但以下各种问题尚需进一步研究,包括对典型地下结构地震破坏机理和影响因素的认识还很不深刻全面;地震作用下土-结构间相互作用规律有待进一步研究;大型复杂的水电工程厂房岩体地下洞室群的地震反应特点及其安全性必须考虑;简单实用的抗震计算方法精度有待提高等。  本项目的研究内容属于地震工程和岩土工程的应用基础研究,是地下结构抗震理论和抗震设计研究的关键问题。  在以下方面取得研究成果:  (1)针对国际工程界目前广泛使用的拟静力法-反应位移法和反应加速度法存在较大误差的问题,基于动力学理论和地震动作用下地下结构振动特点,提出了地下结构横切面地震反应计算的新的拟静力计算方法,即以自由土层一维反应分析得到反应应力沿土层深度方向进行微分得到的水平向体荷载作为地震荷载加载到有限元模型进行地下结构地震反应计算。该方法较其他拟静力法精度大为提高,并且在土层条件复杂的情况下其优越性更为明显。  (2)采用有限元空间离散模型,结合动力方程求解的显式差分方法、局部透射人工边界和接触力模型,建立了水电站山体地形、不连续地质体及复杂的水电地下结构体系地震反应分析的显式有限元方法。改善了重大工程复杂地址条件下地下结构群进行动力反应分析的计算效率。  (3)以溪洛渡水电站工程为背景,针对复杂的水电地下结构群,分析了山体地形和节理面、入射地震波特性和入射角以及地下结构群位置等因素对结构地震反应的影响特点和规律,指导了水电地下结构工程抗震应用。  (4)建立了地下结构地震反应模拟计算的精细化方法,对地下结构抗震性能薄弱的关键部位引入能够清晰细致刻画钢筋和混凝土破坏状态的纤维单元模型,以此研究了大开地铁站的地震反应和破坏过程,提出了车站的破坏模态,分析了导致破坏的影响因素,深化了破坏机理的新认识。  (5)研究了软土层、硬土层中土与结构面间的非线性作用对结构地震反应的影响规律,对实际地下隧道工程抗震设计中,应否考虑土-结构面间非线性特性提供了依据。  三、发现、发明及创新点  1)分析了地下结构横切面地震反应计算的拟静力方法的缺陷和误差来源,通过将一维自由土层地震时反应剪应力铅直向微分结果作为水平地震体荷载施加到有限元模型的加载方法,提出了隐式地考虑地震惯性力和阻尼力共同作用的新的拟静力计算方法。该算法较目前国内外规范中常用的拟静力方法计算精度明显提高,特别是在水平成层复杂土层条件下优势明显。该方法可作为地下结构的抗震设计方法,已被国家标准《城市轨道交通结构抗震设计规范》报批稿采用。  2)建立了水电站山体地形、不连续地质体及水电地下结构体系地震反应分析的显式有限元方法。克服了大型复杂地下结构群计算困难的问题,提高了计算效率,给出了用于大型水电地下结构群实用的计算方法。  3)计算分析揭示了水电站岩体有节理面和没有节理面时山体地形和节理面、入射地震波特性和入射角以及洞室群位置对洞室群地震反应的影响的特点与规律。  4)针对目前钢筋混凝土材料非线性模型尚不完善的现状,地震反应计算中引入了精细化纤维模型与其他有限元单元混合使用的模型,可对地下结构关键重要部位的钢筋和混凝土的地震反应和破坏进行实时精细模拟,揭示了地铁车站破坏的过程。该方法既提高了计算的结构局部的钢筋和混凝土地震反应的精细程度,又保持了原有的计算效率。  5)分析了位于软土层、硬土层的地下结构,是否考虑土-结构界面间的非线性对结构本身地震反应的影响规律。  四、成果推广应用  本成果项目发表论文10篇,其中EI收录4篇。成果论文已得到相关学者及技术人员的广泛应用和引用。不完全统计有17篇期刊论文18次引用,重要学术会议论文引用2次,涉及23个单位,14种学术期刊。提出的拟静力法被国家标准《城市轨道交通结构抗震设计规范》(报批中)采用,清华大学学者将该方法引申扩展,建立了桩基地震反应的拟静力计算方法。
[成果] gkls127075
P31 应用技术 公布年份:2011
成果简介:本项目是国家科技部国际科技合作项目,编号2009DFA71720。  1.获取了一整套国际水准液化数据,极大丰富了我国现有液化数据库内容。 通过巴楚地震和唐山地震的中美合作勘察,获取了84个场地的勘察资料,使我国现有砂土液化数据库中SPT、Vs和CPT资料数目分别增加了40﹪、85﹪和37﹪。且40个钻孔资料同时具有三种指标,填补了以往空白。  2.检验了我国现有规范适用性,提出了液化判别新公式。  应用巴楚地震勘察新数据,检验我国规范和国际上两种主要方法对巴楚地震适用性,指出我国现有规范的缺欠。以新的调查数据为基础,提出了以SPT、CPT和Vs为指标三种新的液化判别方法,为我国新疆制定区域性液化判别标准提供了基础。  3.将我国现有规范液化确定性判别方法发展成了概率方法。  通过学习美方先进技术,以我国常用SPT为指标,建立了基于可靠性理论场地液化概率预测模型,将现有规范的确定性计算公式发展成如下液化概率计算公式。采用新公式对日本集集地震液化场地进行判别,说明了新公式的可靠性。  4.同国际权威学者建立了新的联系,为中美液化问题更高水平研究开辟了道路。  在本项目执行后一阶段,我们同国际岩土工程抗震权威专家、美国工程院院士T.L.Youd教授建立了新的合作伙伴关系,建立了中国地震局工程力学研究所-美国杨佰翰大学的校所合作关系,共同考察了汶川地震现场,就未来合作研究达成了共识。新的研究课题已经列入2010度中美地震工程与减轻地震灾害合作协调人会晤中合作研究计划中。  5.贯彻以我为主方针,阶段成果已经在本领域国际顶级刊物上发表。  在整个合作项目执行中,我们始终贯彻优势互补、为我服务为主的方针,目前我方已经发表论文20余篇,其中1篇已经发表在本领域国际顶级刊物Soil Dynamics and Earthquake Engineering上,且我方为第一作者。
[成果] gkls127078
P31 应用技术 公布年份:2011
成果简介:一、项目来源:地震行业专项项目  二、研究成果:本项目完全按照任务书设定的研究任务和目标进行,主要完成了以下研究工作:  1)依据引发火、爆、毒、放射性污染等次生灾害的重大危险源本身的特性所能导致的灾害后果进行评价,给出重大危险源危险性的辨识方法;在此基础上,通过考虑地震作用因素及其对危险源的存储设施设备、周边环境以及与可引发次生灾害相关的外部条件的综合影响,以量化的指标给出了地震作用下其危险性评估方法的数学模型。考虑城市小区影响地震次生火灾的主要因素,建立基于震害的次生火灾高危害小区评估模型。  2)针对典型的火、爆、毒、放射性污染等次生灾害,给出各种灾害情况下成灾范围或过程的数值模型,主要包括:简单的惠更斯火灾蔓延模型、基于震害的城市建筑次生火灾蔓延模型、爆炸的人员伤害区域模型、建筑破坏区域模型、毒气扩散范围和动态扩散过程模型、放射性污染扩散范围和动态扩散过程模型等。  3)针对火、爆、毒及放射性污染等次生灾害源在其遭到破坏后的不同时间段的影响范围内对结构物或其他物品所造成的破坏和损失以及人员伤亡的评估方法进行研究,给出了相应损失评估方法,进而给出事故等级的划分方法。  4)为满足实际需要,在模型参数信息不完备的情况下,通过对部分模型进行参数简化,给出了相应的简化参数模型,并对比分析了简化参数模型对模拟结果的影响。  5)在上述研究成果的基础上,考虑地震现场应急的实际需求,基于GIS编制了典型地震次生灾害危险性评估及震时成灾数值模拟的软件,以实时、直观、动态、定量的形式给出成灾过程的数值模拟结果及其造成人员伤亡和经济损失的评估结果。  超额完成了如下二项研究内容:一是考虑城市次生火灾危险性评估的实际需要,在原计划外,增加了城市次生火灾高危害小区研究,给出了量化评估模型;二是本项目对典型地震次生灾害的危险性评估是基于灾害后果给出的,未考虑不同地震次生灾害间的相互作用的致灾机理、可能发生的概率风险,而这些也是震后应急需要解决的问题。在完成项目任务要求的同时,引入了灾害链原理,对典型次生灾害间的成灾机理和发生概率估算方法作了预研究,初步给出了地震灾害链的形成机理、断链减灾的操作过程、考虑地震作用影响的概率评估方法。另外,本项目的部分研究成果已在实际工作中得到了应用,如本项目给出的火灾、爆炸、毒气泄漏这三种地震次生灾害震害预测和危险性分析数值模拟方法已应用到广东省中山市城区震害预测与防御对策系统建设项目中。  本项目共发表学术论文8篇,其中学术期刊论文5篇,包括EI检索1篇和已录用即将发表论文1篇;国际会议发表的英文论文3篇。先后有3名博士研究生和6名硕士研究生参加了研究工作,培养了2名博士研究生。
[成果] gkls127079
P31 应用技术 公布年份:2011
成果简介:一、项目来源:本项目为国家地震行业专项  二、研究成果:加速度记录零线校正方法已成为国家强震台网数据处理软件组成部分,对台网关键技术起到了技术支撑作用。应用该方法已处理汶川8.0级地震近场加速度记录,获得了地面永久位移,并与GPS同震位移作比较,结果计算位移非常接近GPS同震位移。这一研究成果解决了大地震近场地面运动的研究停留在对峰值加速度和反应谱的研究阶段的困惑,满足了结构抗震对地面永久位移的需求,对地震行业发展起到了推动作用。
[成果] gkls127076
P31 应用技术 公布年份:2011
成果简介:一、项目来源:国家地震行业专项  二、主要成果  1.将我国规范发展成了具有概率意义的液化判别方法;  2.给出了巴楚地区砂土液化判别的三种新方法;  3.获取了45个砂土液化场地现场CPT、SPT和Vs剖面数据,是我国地震砂土液化勘察数据数量增加了1/3,质量也大大提高;  4.发现规范对巴楚地区不适用,液化场地判别成功率仅为30%,明显偏于危险;  5.掌握了汶川地震液化特征,几个方面的认识和资料从无到有;  6.发现规范对成都平原不适用;  7.提出了一些新的科学问题及工程上亟待解决的问题。
[成果] gkls127081
TH7 应用技术 公布年份:2011
成果简介:本成果隶属于“十一五”国家科技支撑项目“地震防御与应急救援技术研究”中第四课题《现场灾情监控与救援装备研究》(课题编号:2006BAC13B04)的03专题“智能化电磁波生命探测技术与装备的研发”内容。 该专题通过超宽带电磁波的理论算法研究,利用了非接触生命探测技术、射频电子技术、嵌入式系统技术等当今较为前沿的研究措施,研制“智能化电磁波生命探测装备”一台,目前已通过了中国地震局震灾应急救援司组织的测试专家组的考核验收,各项指标达到和超过了任务书的要求。该装备利用电磁波穿透遮挡介质探测人体生命信息,从而达到寻找被压埋人员的目的,具有操作简单、可靠性高、待机时间长、搜索范围大等特点。与目前国外相关产品比较,在隔墙(民用建筑墙体)和废墟中的生命探测均具有一定的优势,该专题相关技术专利正在申请中。 该装备的研制填补了国内在电磁波生命探测领域研究的空白,可用于地震灾害救援,也可广泛用于公安、消防、塌方等其他灾害的救援,随着我国灾害救援队伍的不断扩大,电磁波生命探测装备的需求就越加凸显,该研究成果的转化将会带来更好的经济效益和社会效益。
[成果] gkls127087
P31 应用技术 公布年份:2011
成果简介:(1)课题来源与背景  本课题为973计划项目“城市工程的地震破坏与控制(2007CB714200)”的第五子课题,课题执行期2007.07~2011.08。  (2)研究目的与意义  以都江堰市和唐山市为示范,建立我国城市地震破坏模拟与预测系统,对城市大规模建筑群地震灾害进行模拟与预测,为城市地震应急决策和防震建筑规划制定提供科学依据。  (3)主要论点与论据  采用ARCGIS9.2软件平台,构建了城市地震灾害模拟与预测系统。该系统的架构包括城市工程基础信息库、城市地震动场模拟子系统、城市工程单体和群体震害宏观预测子系统、城市工程单体和群体震害及其控制精细化有限元模拟子系统。 该系统已经建设了:  (1)都江堰市8692栋建筑震害数据库,唐山市中心区8777栋建筑结构基础资料数据库;  (2)都江堰市和唐山市地震动影响场分布图形显示及地震动参数的查询;  (3)唐山市在已有地震动影响场和设定地震作用下,各类建筑结构大规模快速地震灾害预测及平面和立体图形显示;  (4)都江堰市建筑结构的汶川地震破坏重演及其与实际震害的对比;  (5)实现了地下基础设施三维地震破坏过程数值模拟和图形动态显示;  (6)开发了基于非线性有限元分析软件Opensees的建筑结构地震破坏控制仿真软件和图形动态显示软件。  (4)创见与创新  该系统的创新性体现在:  (1)在国内外首次对震后一个城市(都江堰)进行逐栋房屋详细的震害调查、整理、统计和建库;  (2)与地震动影响场的数值模拟软件与硬件实现无缝连接,可形象地显示地震动影响场;  (3)可实现大规模城市建筑震害预测,为城市防震减灾规划及震后应急决策提供科学技术支持;  (4)立足于本项目自主研究的成果进行系统开发和集成;  (5)友好、简单的操作界面,直观、全景、多角度地图形显示,方便的数据查询。  (5)社会经济效益  本系统可实现城市地震灾害的预测,服务于城市防震减灾规划和管理工作;可实现震后地震灾害的快速模拟和评估,对震后救灾和恢复重建提供科学技术支持。本系统对提升我国防震减灾管理水平、满足国家防震减灾重大需求具有积极的作用。
[成果] gkls127080
P31 应用技术 公布年份:2011
成果简介:1.立项背景:  本项目为地震行业科研专项;国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)中指出“将形成技术标准作为国家科技计划的重要目标。政府主管部门、行业协会等要加强对重要技术标准制定的指导协调,并优先采用。”我国烈度标准已近三十年基本未变,其中部分内容已脱离现实,成为防震减灾科学中的薄弱环节,它的修订是势在必行。  2.技术原理:  以总结、分析国内外地震破坏等级评定经验、震害经验、强震观测资料、恢复重建计划以及相应的科研成果为基础,通过地震模拟试验和计算模拟分析等手段,研究地震宏观震害等级标准的判据和评判方法,提出以我国典型房屋结构和典型生命线工程结构破坏程度以及地震地质灾害和强地震动特性为依据的多指标综合宏观震害等级评判标准、评定方法和工作指南,提出依据地震宏观震害等级进行优化恢复重建方案制定的方法。为修订我国烈度标准提供一定研究基础。技术指标:  1)给出了中国地震烈度标准;  2)提出了烈度评定方法和指南。  3.主要研究成果与应用:  1)提出简易土木房屋等5类房屋的地震烈度评定指标和方法。  2)对比分析了中国、欧洲、美国和日本等国地震烈度评定方法的异同。  3)建议了震害评定时的综合震害指标的计算方法。  4)修改并补充了根据“人的感觉和器物反应”评定地震烈度的评定指标。  5)分别给出依据供水管道、电力设施和桥梁地震破坏判定烈度的评判标准。  6)建议了发生砂土液化等地震地质灾害时烈度等级的阈值。  7)检验了国标规定的烈度和地震动参数关系,并提出初步修改建议。  8)建立了建筑结构平均震害指数、地震烈度与地震动峰值加速度的统计关系。  9)给出五种评估恢复重建工程资金评估方法。  研究成果已经形成国家标准,并已经于2009年3月颁布实施。在汶川大地震中实际烈度评定主要参考了本项目送审稿提出的三类结构的评判方法和量化指标进行,取得良好评定效果。此后我国发生的地震,包括玉树7.1级地震,均按本标准进行烈度评定。所评定的烈度分布结果是地震各相关行业对地震进行研究必不可缺的基础资料。
[成果] gkls127086
P31 应用技术 公布年份:2011
成果简介:(1)课题来源与背景  本课题为973计划项目“城市工程的地震破坏与控制(2007CB714200)”的第一子课题,课题执行期2007.07~2011.08。  (2)研究目的与意义  研究近场强地震动的破坏作用及其空间分布规律,为城市工程地震破坏机理研究和抗震设计提供依据。基于这一目标,提出了两种近断层宽频带地震动场的数值模拟方法(方法一,外源地震输入下长周期地震动显式有限元计算方法;方法二:基于波动方程解析解的高精度稳定波动数值模拟显式方法)。  (3)主要论点与论据  方法一  当考虑有限断层震源破裂过程模拟强地震动时,普遍的方法是将断层错动等价为双力偶,且将有限断层置于计算模型内部。但此方法计算模型自由度非常庞大。本课题提出了采用显式有限元计算长周期地震动的方法(外源法),三维计算模型的竖直方向只需考虑覆盖土层及以下一定厚度的岩石,计算区域的入射波采用移动位错源在全空间辐射的地震波。  方法二  现有的时空解耦显式有限元方法的内节点计算精度只有2阶;如想提高数值模拟精度,只能减小有限单元尺寸和时间步长,这使大尺度地震动场数值模拟受到很大制约。本课题发展了内域波动数值模拟的现有显式有限元解耦技术,提出了一种高精度且稳定的显式数值模拟方法。  (4)创见与创新  方法一  可以考虑不规则地表地形的影响(与有限差分法相比);对于断层深度较大的情况,可大大减小计算模型,从而提高效率以及减少对计算机硬件的要求。  方法二  依据波速有限的概念,从波动方程的精确解出发提出了一种新的显式数值模拟方法。此方法与现有有限元技术不同之处在于:可给出时空离散精度皆为2M阶的稳定格式,M为正整数。  (5)社会经济效益  为城市大范围地震动场模拟提供了手段和方法,基于此开发的城市建筑群地震灾害模拟系统为我国城市尺度的地震应急决策和震前防震减灾规划提供了科学的依据。  (6)历年获奖情况  李小军,刘启方,“土体动力特性试验及场地地震反应分析理论研究”,中国地震局防震减灾优秀成果一等奖,2008年。
[成果] gkls127083
P31 应用技术 公布年份:2011
成果简介:本成果隶属于“十一五”国家科技支撑项目“地震防御与应急救援技术研究”中第四课题《现场灾情监控与救援装备研究》(课题编号:2006BAC13B04)的05专题“现场救援技术标准与救援行为系列规范”内容。  完成的最新版“地震灾害紧急救援训练与考核大纲”充分借鉴了国际、国内救援经验,根据《国际搜索与救援指南和方法》,比照《陆军军事训练与考核大纲》,为规范地震灾害紧急救援队训练内容、时间与标准,提高救援能力,提供了最基本的管理和技术指南。该大纲适用于国家地震灾害紧急救援队(中国国际救援队)和省级地震灾害紧急救援队,是指导地震灾害紧急救援队伍训练的基本依据。  完成的《地震灾害紧急救援演练指南》初稿、《建筑物倒塌现场救援基本行动程序》初稿、《地震灾害紧急救援行动辅助决策规则》初稿。将为救援队的日常训练、演练和救援行动提供指导性的技术支持。
[成果] gkls127084
P31 应用技术 公布年份:2011
成果简介:本成果隶属于“十一五”国家科技支撑项目“地震防御与应急救援技术研究”中第四课题《现场灾情监控与救援装备研究》(课题编号:2006BAC13B04)的01专题“地震灾情监控仪研制及布控技术研究”内容。  地震灾情监控仪样机,由智能控制单元、智能电源模块、数据采集模块、GPS模块、视频监控模块,以及IPv4/IPv6网络模块组成,集灾情数据采集、灾后现场视频、灾情数据通讯于一体,实现了模块化设计。经测试,样机功能达到任务书要求,可在震后触发,实时和准实时监测预设观测对象的破坏情况和次生灾害发生情况,监测信息可及时传送到后方灾情信息监控中心。  开发完成的地震灾情监控信息管理系统,能够实现基于监控仪的现场灾情信息的分布采集与集中管理,可提供灾情数据的访问、查询以及观测信息可视化等数据服务。  针对监控仪获取的图像资料的处理,参照地震现场调查规范和建筑物地震破坏等级划分标准,提出了有一定操作性的图像资料分析方法,包括:震后次生火灾和建筑物破坏的计算机图像预判读算法,为监控仪数据的自动处理提供了辅助手段。  完成了灾情监控仪的布设、安装和运维技术规范草案的编写。
[成果] 1300292343 黑龙江
P31 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 地震服务] 公布年份:2011
成果简介:该成果隶属于“十一五”国家科技支撑项目“地震防御与应急救援技术研究”中第四课题《现场灾情监控与救援装备研究》(课题编号:2006BAC13B04)的02专题“现场灾情场景模拟技术研究”内容。通过对大量震害图片及相关资料的分析,统计和分析了各类结构的破坏特征,并对不同结构震害的分布规律做了深入研究,并形成震害数据库。收集了15个市的震害预测报告,共62个震害矩阵,23633个单体样本组成样本数据库,在此基础上提出群体反推单体的震害预测新方法,实现了震害预测的程序化,并能快速而科学地对建筑单体进行震害预测。基于震害预测结果以及震害分布规律研究成果,应用3Dmax、Photoshop等计算机技术建立了大量不同类型结构物三维仿真模型,组成三维建筑物完好与破坏模型数据库,供后期灾场模拟时调用。应用三维GIS技术,结合DEM数据,遥感数据及震害预测结果等,实现了采用颜色表征建筑物不同破坏等级的三维建筑模块灾害场景,并基于相似性理论的模型替换方法,对模型库中三维建筑模型进行调用,实现了任意给定地震影响场下,不同烈度区三维建筑破坏模型的现场灾情场景。该技术将地震现场灾害场景通过计算机模拟仿真技术直观展示,为开展救援培训和应急指挥、现场救援方案制订等地震应急现场工作提供了非常必要的技术支持,在国内外具有较先进水平。
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