800kV GIS高压开关设备抗震性能分析

笔者以800 kV GIS(gas insulated switchgear)高压开关设备的抗震性能为研究对象,采用模态分析理论对设备进行动力特性分析,得到了结构自振频率和振型。分别利用反应谱理论和时程分析理论对结构进行地震动特性分析。通过反应谱分析和输入天津波、EI-Centro波、taft波的动力时程分析,讨论了这两种分析方法结果上的一致性与局限性。并根据几种不同地震波对高压开关设备的不同影响,得出相对于taft波振幅和持时较小的天津波对设备产生破坏作用最大;经过对频率调整,具有相同幅值的两种EI-Centro波形,由于特征频率存在差异,EI-Centro2对于结构所产生的影响显著超过EI-Centro1。

近54年京津冀地区热浪时空变化特征及影响因素

基于1960一2013年京津冀及周边地区34个气象站逐日最高气温和相对湿度资料,利用高温热浪模型,辅以趋势分析、突变检验及相关分析等方法,研究近54年京津冀地区热浪时空变化特征,探讨城市化对热浪变化的影响,并尝试寻找对热浪异常具有稳定指示意义的环流因子。结果表明:1960一2013年京津冀地区热浪变化具有明显的阶段性,以20世纪70年代中期为转折,热浪呈先减少后增加趋势;京津冀地区热浪空间格局变化整体呈南减北增,东南平原区热浪呈下降趋势,北部生态涵养区呈现增加趋势;在区域尺度上,城市化或迁站影响并未改变北京极端热浪变化趋势,主要影响以轻度和中度热浪变化为主;西太平洋副热带高压和青藏高原反气旋环流与京津冀地区热浪异常关系最为显著,对热浪异常是一种稳定且强烈的指示信号。当青藏高原高空反气旋环流异常偏强,西太平洋副热带高压明显偏北,京津冀地区发生超级热浪可能性较大。

京津唐地区地壳结构与强震的发生──Ⅱ．S波速度结构

利用１９８６－１９９３年发生在京津唐地区的２５１６个地震的２１９２７个Ｓ波到时进行层析成像，得出：（１）公元１０００年以来研究区强震震中在下地壳的投影大多分布在低速块体内或低速块体与高速块体相交地带偏低速块体的一侧；（２）唐山地震震源下方的物质，波速比Ｖｐ／Ｖｓ呈现高值，推测呈部分熔融状态，有热物质流从莫霍界面的下方沿通向震源下方的断裂入侵的迹象。（３）黄骅坳陷中心区的上地壳呈现低Ｖｐ／Ｖｓ值，推测那里为水－汽转变的地热系，这与在该地区所测量的高热流值一致。冀中坳陷区的高Ｖｐ／Ｖｓ值反映出其地下物质可能呈部分熔融状态。

天津地区地震波速比分区变化特征

利用天津地震台网2002～2007年记录到的天津及周边地区,ML≥1.5地震,在天津及周边地区,按照活动空间分布特征圈定4个区域,采用单事件多台观测资料,对所选区域里的地震事件进行平均波速比值的计算,得到天津地区波速比变化与地震的对应关系。

港口导堤植被消波的试验研究

针对天津中心渔港东导堤工程,通过几何比尺为1∶10的断面物理模型试验,研究了植株布置方式、种植排数和淹没水深对护岸植被消波效果的影响。研究表明:1)护岸植被对波浪有一定的消减作用,可减小波浪对护面结构的直接冲击,并降低越浪量,但是植被的消波效果只对一定范围内的波浪有效。2)就植被的消波效果而言,矩形布置方案略好于梅花形布置方案;树木种植排数越多消波作用越大;半淹没时的消波效果略好于全淹没状态。3)结合天津中心渔港东导堤护岸结构,肩台种植树木7排时,植被消波效果最好,其中波高最大消减32.9%,越浪量最大消减87.8%。

天津滨海地区浅层剪切波速与基底构造关系研究

剪切波速是反映土体动力学特性的重要物理量之一,在土木工程抗震中有广泛的应用。本文收集整理了天津滨海地区500余口横波测井资料,在经纬向与垂直向以0.01×0.01×1m的三维网格进行线性插值,获得了天津滨海地区近地表剪切波速空间分布的精细图像。根据资料分布与地质构造背景,选取2个代表性波速剖面进行分析。结果表明,滨海地区浅部剪切波速结构具有明显的分层特征与横向不均匀性,进一步的分析认为,不同地质构造单元的速度结构具有明显差异,在大型区域或边界断裂两侧波速结构或受到扰动或受到明显影响,充分显示了天津滨海地区基底构造与断裂活动对晚第四纪沉积发展和地层发育的控制以及对工程地震地质条件评价的影响。

天津近岸海水悬浮物的分布特征

根据2006年12月至2007年10月间对天津近岸海水(38°37′03.8″N^39°12′13.9″N,117°33′14.8″E^118°02′50.1″E)的调查,分析了该海域悬浮物的分布特征及影响因素。调查结果显示:该海域悬浮物含量在0.6mg/L^241.8mg/L之间;表层低于底层,近岸高于远岸;且存在冬季(春季(秋季(夏季的分布规律。调查区中部低值区经历了诞生→发育→收缩→消失的生命历程;高值区位于临港工业区附近。季节的气温差异、风速、海浪、潮流等是造成这种分布的主要原因。

天津—北京高分辨地震折射剖面初至波走时成像

利用走时成像中的正则化反演方法对天津—北京的高分辨地震折射剖面获得的初至波资料进行成像。分析了不同的初始模型和参数变化对反演结果的影响,并采用检测板方法对最终模型的分辨进行评估,得到了天津-北京剖面的上地壳精细速度结构,给出了该地区的隐伏断层。结果显示,最终模型分辨达到5km×1km,部分地区更加细致;研究区域坳陷区与隆起区相间,大坳陷内部有小坳陷;结晶基底的深度变化约2～8km,其起伏形态符合地质构造情况;断裂活动和第三系以来的壳内运动对速度结构影响较大。

1960—2020年京津冀高温热浪时空分布特征

利用1960—2020年京津冀83个气象观测站常规观测资料,统计分析了京津冀高温热浪日数、频次、有效积温分布特征及变化规律。结果表明:1)气候态上,京津冀高温热浪日数、频次和有效积温在空间上均呈现南多(强)北少(弱)的分布特征,大值区均位于39°N以南。2)京津冀地区高温热浪具有2—5 a显著的短振荡周期,同时也具有“多—少—多—少”的年代际变化特征;高温热浪日数、频次和有效积温均出现了3次突变点,并且第一次和第二次突变较第三次突变明显。3)对比两次高温热浪日数集中偏多期发现,最近一个偏多集中期(1996—2005年)相对于上一个(1960—1972年)表现为北增南减的特征;对比两次偏少集中期发现,最近一个偏少集中期(2006—2020年)相对于上一个(1973—1995年)表现为中南部整体增加的特征,且高温热浪日数大于4 d的影响区域均呈扩大的态势。

渤海湾南港工业区港池航道回淤研究

天津南港工业区位于渤海湾典型的淤泥质海岸,其港区为环抱式有掩护的平面布局,规划建设10万吨级航道。为准确预测港池航道的泥沙回淤状况,采用双向嵌套网格建立波浪潮流共同作用下的泥沙运动数学模型,考虑波浪辐射应力作用,以及波浪引起的紊动和波浪增强海床底部切应力对悬沙输移的影响。模型选取现场实测大潮作为代表潮,以工程海域附近测波资料的能量加权平均结果作为代表波,对邻近的天津港15万吨级航道年均回淤进行了验证,确定数学模型中相关泥沙运动与底床冲淤的计算参数。在此基础上,数学模型预测了南港工业区规划的港池航道总的年均回淤量,与天津港主航道资料类比,计算的南港工业区港区10万吨级航道泥沙回淤分布与淤积总量是合理的。

2015年8月12日天津化学爆炸产生的多模式面波分析及其应用研究

2015年8月12日天津滨海新区发生的强烈化学品爆炸造成了巨大的经济损失和社会影响.天津爆炸产生了清晰的大振幅面波信号,分析结果表明这组信号由基阶和高阶面波组成,可以追踪到约135 km外的远处台站.利用这组面波信号分别开展了以下研究:(1)利用附近三个台站记录的四个单频基阶Rayleigh波信号对爆破事件的绝对位置进行了网格搜索,结果与利用GPS测量的位置相差仅0.498 km;(2)分别利用网格搜索和主事件定位法,对两次子事件的相对位置进行了确定,距离约75 m左右,与前人研究结果吻合;(3)从面波记录中测量到36条基阶Rayleigh波、49条第一高阶Rayleigh波、9条基阶Love波和29条第一高阶Love波的频散曲线,并进一步反演获得研究区域地下4 km内的S波速度结构.反演结果显示地表处S波速度低至0.375 km·s-1,在小于1 km的浅地表速度梯度较大,符合典型的盆地结构特征.本文的研究结果为类似爆炸等突发事件快速定位提供了新的思路,有助于灾后救援的迅速展开;同时得到天津滨海新区及周边浅层精细的速度结构,对于地震灾害评估有很大帮助.

多遇地震作用下高层钢结构支撑形式设计分析

支撑体系是钢框架结构的重要组成部分,尤其在高层结构中,支撑对提高侧向刚度作用显著。针对高层钢结构中普遍采用的几类支撑形式,分别对其进行多遇地震作用下的承载力极限状态和正常使用极限状态分析。采用的主要分析方法是有限元模型在天津波作用下的时程响应数值模拟,并对杆件应力、层间位移等重要控制变量进行对比分析。研究表明采用合适的支撑形式可有效地提高高层结构侧向刚度。在相同用钢量前提下,十字支撑和人字支撑的作用最为显著。

1961-2017年京津冀地区寒潮活动特征

基于1961—2017年京津冀地区126个气象观测站逐日最低气温和降水资料,分析该区域寒潮发生频次时空变化特征,在此基础上通过定义的干湿判别指标分析区域性寒潮的干湿特征。结果表明:(1)京津冀地区单站寒潮年平均发生频次空间分布呈西北多东南少,86%的站点寒潮年发生频次呈减少趋势。(2)1961—2017年寒潮累计发生站次呈显著减少趋势(P<0.001),气候倾向率为-5.7站次·a^(-1),且在1983年发生突变。1961—1971年寒潮累计发生站次出现峰值,从1972年开始锐减,2007—2017年寒潮平均发生站次为历史最少。(3)1961—2017年区域性寒潮发生频次年际变化总体呈递减趋势,气候倾向率为-0.282次·(10 a)^(-1),1960年代冬季区域性寒潮发生频次最多,1970年代秋季和春季最多,2000年代冬季和春季为次高峰期,2011—2017年3个季节最少。区域性寒潮发生频次季节分布中以秋季出现最多、其次是冬季、春季最少;10月、11月寒潮最为活跃。(4)京津冀地区区域性寒潮过程干过程发生频次最多,2011—2017年区域性寒潮过程干湿特征趋向于干过程和湿过程两极化分布。

综合物探方法在天津市浅层贝壳堤地质环境调查中的应用

用多种物探方法进行可行性试验,确定了贝壳堤与周围介质的具体物性差异。通过瑞利波勘探与反射波最佳偏移距技术进行探测,将其资料相互对比验证,查明了工区内贝壳堤的赋存状态,推测出贝壳堤的边界、埋深及厚度,为规划港东区新城就如何保护贝壳堤的问题提供翔实资料。

基于实船测试的天津海岸电台北极东北航道短波通信能力研究

文中结合天津海岸电台针对北极东北航道的实船通信测试结果,对电台的北极航道短波通信服务能力开展全面研究,并对今后我国有针对性地开展北极航道无线电通信基础设施建设提出建议。

地下管线抗震分析与试验

对埋地管线在均匀和非均匀土介质中的地质反应进行分析研究。并做均匀介质中埋地管线现场拟震试验，将实测结果与我国规范简化计算结果以及电算结果三者进行对比，验证了我国规范的取值，确定了埋地管线抗震计算的振动系数。通过对位于软硬土基中埋地管线的地震反应研究，得出了管道的轴向应变比随两种介质的动剪模量比的变化曲线。

银行危机与政府干预——基于中国金融史的研究

当银行危机到来时,政府是否应当进行干预?政府干预对银行业会产生何种影响?这些问题在金融史研究中长期以来备受关注,且具有重要的现实意义。本文以1934年白银风潮冲击下中国大规模的银行危机为背景,对比了当时中国最大的两个金融中心上海和天津的银行业同业组织在危机中的表现,发现天津银行业同业公会成员相比于非银行同业公会的成员受到了更严重的挤兑危机,且在危机期间放款额出现了更显著的下降。而上海银行同业公会则没有受到大规模挤兑,且反而在金融危机期间扩大了信贷规模。本文认为是由于政府干预程度的不同导致了津沪两地银行同业公会的不同表现。具体机制为:其一,政府干预推动了银行业信息公开,降低了信息不对称带来的恐慌和挤兑;其二,政府干预下银行组织承担了更多的财政义务。

天津南港浪、流特征及流对浪的影响研究

以WRF模式提供的大气数据为输入,采用SWAN海浪模式,FVCOM流模式对渤海区域的1997至2016年的波浪场、流场进行了数值计算。利用数值计算结果,首先对波浪进行了20年里几次典型大风过程的结果分析与对比验证,并计算天津南港研究区域所设5个站点20年的波高波向分布频率。采用P-III型分布曲线法进行重现期波要素的推算。最后选取2017年8月份的一次天气过程,将FVCOM计算所得的流场加入SWAN波浪模式中。通过设置对照实验,比较分析加入流场前后,波高以及波向的变化。之后分别将两种实验结果与实测结果进行对比,发现加入流之后计算所得的波浪数值结果更加接近实测结果。该研究成果对于提高渤海海域海浪数值模拟与预报精度具有借鉴意义。