地震空间变化性对高墩铁路桥碰撞响应的影响

为了研究不同地震动参数对高墩铁路桥碰撞的影响,以一座典型高墩铁路桥为例,基于Open Sees平台采用弹塑性动力时程分析方法对其在一致激励及多点激励下的碰撞响应进行了理论分析.首先,采用Hertzdamp模型充分考虑了结构在碰撞过程中的能量耗散和刚度变化;其次,依据中国桥梁抗震规范并基于"谱兼容"的方法选取了符合不同场地条件的天然地震记录;最后,在此基础上完成了考虑行波效应和场地效应的高墩桥碰撞响应对比分析.研究结果表明:地震动的空间变化性不但会对桥梁结构的内力产生显著影响,还会增大结构的振幅或加剧相邻结构之间的不同步振动,从而显著增大碰撞发生的概率和碰撞力的大小,在桥梁的抗震设计中应考虑其对桥梁结构碰撞产生的影响,否则会错误的估计结构的响应;行波效应会改变地震动的相位角,对梁-梁处的碰撞影响更为显著,特别是视波速较小时,而场地效应会增大地震动的幅值,对梁-桥台处的碰撞影响更为显著,在进行防撞减撞设计时不但要考虑地震动的空间效应,还应充分考虑导致结构不同部位发生碰撞的主要因素,以便采取合适的减撞措施和设计方法.

时变功率谱空间变化性分析

基于我国台湾地区SMART-1密集台阵强震记录资料和Kameda的时变功率谱模型,利用多重滤波技术和非线性最小二乘法拟合得到每条记录的Kameda模型参数值;通过分析模型参数随频率变化的散点图分布规律,建立了时变功率谱模型参数随频率变化的随机模型。采用随机振动理论和多元统计分析方法,分析了沿波传播方向距离、垂直于波传播方向距离及测点所在位置土层厚度等局部空间位置变化对时变功率谱模型参数的影响规律,探讨了时变功率谱模型参数的空间分布形式,建立了各模型参数随空间坐标变化的随机预测模型,从而为重大工程多点输入地震动参数的确定和多点输入加速度时程的合成提供实用模型。

强度参数统计特性对边坡稳定可靠性的影响

由于对边坡强度参数统计特性考虑不全面,使得边坡可靠性指标计算值偏小,对应的失效概率偏大,常常超过10%,设计中难以采纳,造成地基可靠度规范的制定和执行进展缓慢。以某高速公路全风化花岗岩土质高边坡为工程背景,在分析土质参数统计特性的基础上,采用极限平衡理论和蒙特卡罗模拟法,系统地分析了土质强度参数的均值不定性、变异性、相关性、区间特性和空间变化性等对边坡稳定可靠性的影响。结果表明:土性参数的各种统计特性对边坡稳定可靠性均具有不同程度的影响。可靠性指标计算值随抽样距离的减小而增加,随c或φ均值的增大而增加,随c和φ的变异系数的增大而减小,随c和φ相关系数绝对值的增大而增加,考虑区间性后可靠性指标计算值也明显变大。即变异性对边坡稳定不利,而相关性、区间性和空间变化性对边坡稳定有利。因此,准确而全面地考虑土质参数的统计特性,尤其是在参数变异性和相关性的基础上加以考虑土性参数空间变化性和区间性会更加符合工程实际,且计算结果趋于安全,有利于地基可靠度规范的推广运用和边坡工程的安全评价。

用ASETR图像和地统计学纹理进行岩性分类

运用新获取的ASTER数据可以对岩性进行识别与分类:首先运用地统计学中的变差函数来计算分析几种选定的岩性单元的灰度值空间变化特征;运用ASTER数据的可见光-近红外波段、短波红外(SWIR)波段以及二者的组合进行岩性的分类,分析分类精度的变化。用变差函数作为纹理的计算函数来提取图像纹理,并与原始的光谱数据结合,进行岩性的分类。结果表明,与单纯的光谱分类相比,加入纹理信息可显著改善分类精度;用不同方向的滞后距离提取的图像纹理对图像的分类结果有一定的差异,尤其是对存在明显的各向异性的岩石单元。

基于GWR模型的南京市住宅地价影响因素及其边际价格作用研究

研究目的:以南京市为例,探索城市住宅地价影响因素及其边际作用空间变化性及各因素边际作用大小空间分布状况,为城市土地科学管理提供帮助。研究方法:地理加权回归模型(GWR)。研究结果:(1)地铁站点、商业网点、水景观、绿地公园对住宅地均价的边际影响能力的空间变化性强,高等学校、医院等其他因素边际作用的空间变化性较弱;(2)容积率住宅地价边际增值能力高于其他因素,各因素在具体不同地块上边际作用能力高低不同。研究结论:GWR模型可以改进传统空间回归方法,可对城市地价影响因素边际价格作用空间变化性进行良好的估计;住宅土地价格对快速交通、商服条件及自然景观因素较为敏感,反映主城区人们对住宅便捷性及休憩性呈强偏好;容积率边际增值能力空间变化弱与土地的住宅性用途有关,但容积率始终是边际增值能力最高的因素;GIS良好的输出图像可视化技术能够指导相关部门调控具体地块的主要规划因素,促进城市土地科学管理。

土地供应政策对房价影响的GWR模型分析

运用地理加权回归(GWR)模型,以全国31个省级行政区为对象,探索土地供应政策对房价的影响机制,以及各影响因素在空间上的作用大小和空间分布状况,为土地政策参与房地产调控提供理论支持和帮助。研究表明:其他条件不变的前提下,土地供应量和结构对房价具有显著的负效应,且存在显著的空间变异;土地供给量系数的绝对值有从东北和华北向西南递减的趋势,而保障房供给系数的绝对值有从南方向东北和西北递减的趋势;基本经济层面上的人均地区生产总值和就业人口占总人口比重对房价具有显著的正向关系,城市人均住房建筑面积与房价存在显著的负向关系,且三个变量均存在显著的空间变异。研究的结论是:GWR模型可以改进传统的回归方法,可对房价影响因素的空间变化性进行良好的估计;东北地区增加土地供给量相对于西南地区来讲对房价的负向影响更大,南方保障房供给相对于北方来讲对房价的负向影响更大;完善土地供应政策,实行差别化调控是今后抑制房价过快上涨的应有之义。

单幅RGB-D图像本征图像交互分解算法

为使分解结果可保留光照的空间变化性,获取较为准确的本征图像分解结果,提出一种单幅RGB-D图像本征图像交互分解算法.首先提出了一个包含远距离光照项、近距离光照项和材质项3个本征属性部分的本征图像模型,以模拟光照的空间变化性;之后利用球面调和函数估计场景远距离光源分布,为提高分解的准确性,将恢复的光照分布作为先验约束,设计能量函数求解远距离光照项;最后通过用户交互指定部分材质相同但光照条件不同的像素,并设计算法将用户交互约束传递至全图,从而实现对于场景材质图像及近距离光照图像的求解.实验结果证明,该算法是有效的.

基于空不变图像复原的光学遥感成像系统优化

提出了依据复原处理来优化设计遥感成像系统的思想。对影响复原处理性能的主要链路环节因素及其关系进行了理论分析、半物理和仿真实验以及正交试验。通过复原问题的数学模型,从理论上提出相机调制传递函数(MTF)的空间变化性(MTFSV)、数据压缩比(CR)和非均匀性校正残差(NCR)是影响空不变复原处理的主要因素;然后通过搭建半物理平台和仿真实验,分析上述因素导致的处理误差对复原图像判读质量的影响;最后利用组合数学理论,通过MTFSV、CR、NCR多因素多水平图像复原的正交试验,建立它们与处理性能间的关系量表。实验结果表明:在遥感成像系统MTFSV小于10%、CR小于4∶1、NCR不大于3%,而系统MTFN仅为0.07的情况下,采用空不变复原处理仍可提高图像MTF面积达70%以上,且能保持图像信噪比(SNR)不变,而处理误差所致的图像失真也不会影响判读质量。

基于汶川地震记录的旋转不变平均持时特征分析

强震持时计算分析中,选取记录不同分量会导致持时的离散性。针对持时与传感器布设方向存在不合理的依赖性这一问题,引入旋转不变平均持时概念。分析了断层距小于300km的87个台站汶川地震加速度记录的旋转不变平均持时与记录持时及合成时程持时的相关性,探讨了旋转不变平均持时随断层距的空间变化特性。结果表明:旋转不变平均持时与记录持时及合成时程持时均具有强相关性,其中:旋转不变平均持时与合成时程持时的相关性强于与记录持时的相关性;旋转不变平均持时与合成时程的重要持时的相关性强于Bolt持时,90%重要持时相关性强于70%重要持时,绝对Bolt持时相关性强于相对Bolt持时。分析认为可将合成时程的90%重要持时代替不受加速度传感器布设方向影响的旋转不变平均持时。旋转不变平均重要持时和相对Bolt持时将随断层距的增大而增加,旋转不变平均绝对Bolt持时则将随断层距的增大而减小。

能量持时阈值的选取分析

依据不同阈值计算得到的70%能量持时的离散性大,造成了持时特性研究结果的不一致和持时的工程应用难以推广等影响。利用5·12汶川地震记录,对比分析5%~75%和15%~85%两种阈值对应的70%能量持时的差异,并探讨两者的空间变化规律,为确定70%能量持时提供设定合理阈值的依据。分析结果表明:15%~85%阈值对应的70%能量持时包含更多的非强震持时,而5%~75%阈值对应的70%能量持时对应地震动振动最强和最具破坏力的持时;两种阈值对应的70%能量持时均表现为随断层距的增加而增加;但5%~75%阈值定义的70%能量持时随断层距变化的拟合效果较15%~85%阈值的70%能量持时好。建议在确定70%能量持时前提下,取5%~75%作为阀值。

水平旋转不变平均持时特征分析

地震动持时对结构低周疲劳、破坏累积效应以及非弹性破坏具有显著影响,合理确定地震动持时至关重要。基于汶川地震记录资料,分析旋转不变平均持时与测点记录持时的大小比值关系和相关性,探讨其随断层距的空间变化规律。结果表明:旋转不变平均持时在数值上不恒等于测点记录持时、两水平分量持时的算术平均值及矢量和时程持时的任一量。旋转不变平均能量持时和相对Bolt持时将随断层距的增大而增加,旋转不变平均绝对Bolt持时则将随断层距的增大而减小。旋转不变平均持时与测点记录持时具有强相关性;相比较而言,90%能量持时的相关性强于70%能量持时;绝对Bolt持时的相关性强于相对Bolt持时;能量持时的相关性强于Bolt持时。

书法艺术创造进化论

书法艺术的创造,这既是一个老问题,因为这与"什么是艺术"老话题的长期争论有关,也是一个常说常新的问题,因不同的人有不同的见解。从书法艺术的实践看,书法艺术创造是一个进化的过程,因为有了空间变化性,汉字的书写才有了成为艺术的基础,而书法的基本创造特征就是它的书写创造性,即笔画创造性、结构创造性和章法创造性,而书法创造的最高境界——气韵生动,反映了中国文化性的独特创造。对此笔者根据自己的研究和书法实践作了深刻的探索,并对流传的及其当下的一些观点和做法作了批判性的见解。

基于Chebyshev正交分解的曲线运动轨迹SAR的Chirp Scaling算法

针对具有三维速度和加速度的曲线运动轨迹合成孔径雷达(SAR),传统的斜距模型无法精确描述其运动特性,曲线历程增加了距离走动现象和方位向时间的高次项,使二维耦合现象更为复杂。本文提出了一种考虑载体平台三维速度和加速度的Chirp Scaling算法以解决曲线运动轨迹SAR成像问题。首先根据运动方程建立斜距表达式,然后对其进行Chebyshev近似,并构造其等效双曲方程形式的斜距模型,推导了具有空变性的距离徙动函数,Chirp Scaling因子以及适用于曲线轨迹的Chirp Scaling成像算法。仿真结果证实了此扩展的等效斜距模型和Chirp Scaling算法在大合成孔径时间下的有效性,并给出了三维加速度的边界值。