日本福岛放射性污染物在北太平洋海水中的输运模拟与预测

针对2011年3月11日地震和海啸引发的日本福岛核电站放射性污染物泄漏事件,利用ROMS海洋模式对北太平洋海洋环流进行了模拟,并在该海洋环流数值模拟结果基础上,对核泄漏物质在海洋中的输运过程进行了10年的中长期模拟和预测.模拟结果显示:放射性污染物通过北太平洋低位涡水的输运通道到达我国近海的时间约为12年;表层放射性污染物随着海流最远输运到140°W后便分为南北两支,南支随着赤道流系向西输运,可以影响到菲律宾以东洋面,北支到达北美西海岸后随沿岸流向南北输运,北向输运可以影响到白令海峡;200m层的放射性污染物进入海洋后的输运分为3个部分:一部分沿深层海水流动向西南输运;一部分随低位涡水团输运影响台湾以东海区;还有一部分随黑潮延伸体向东输运,并分为两支,其中一支会输运到北美西海岸,另外一支向南影响到夏威夷岛周围海域.最后,结合污染物漂移扩散模型估算了放射性污染物在海洋中的浓度扩散趋势:放射性同位素137Cs的浓度高值区逐渐向东移动,2年后可达太平洋海盆中部,8年后可达北美西海岸,虽然影响范围不断扩大,但其极值浓度在不断降低.     

低强度钢渣混凝土抗压及抗渗性能试验研究

为了研究低强度钢渣混凝土的抗压及抗渗性能,本文通过试验,研究了不同磨细钢渣掺量对混凝土抗压强度和抗渗性能的影响。试验结果表明:钢渣代替细骨料配制胶砂试件和低强度混凝土试块,通过胶砂试件强度和流动度的测定得出,不同钢渣掺量对胶砂试件强度和流动度的影响是非常敏感的,其强度随着掺量的增加整体呈降低的趋势;流动度亦呈现类似的变化特征,但钢渣掺量的比例易控制在20%～30%之间。本次试验所用钢渣宜制备低强度混凝土,各龄期的抗压强度随着钢渣掺量的增大而减小,同时,其抗渗性能也随着钢渣掺量的增加而降低,主要原因是其内部结构增加了更多的孔隙水通道,导致其抗压强度也随之降低。本实验研究结果可为研究低强度钢渣混凝土力学性能和抗渗性能提供一定的参考。     

基于多尺度模型的单层网壳非线性屈曲分析

为同时模拟细观节点的局部变形和宏观结构的整体稳定性,本文通过对全梁一致单元模型的屈曲分析得出力学响应集中的重点区域,对该区域进行精细化建模,采用壳单元离散,宏观结构采用梁单元离散。建立了基于多点约束法的多尺度模型,并对多尺度模型及全梁单元模型进行了模态分析、考虑初始缺陷的双重非线性屈曲分析。对比结果可知;基于多点约束法的多尺度模型不会改变结构的频率、周期等固有特性,但因刚度分布的改变会导致振型变化;多尺度模型的稳定临界荷载相比一致单元模型有不同程度的降低。研究表明：多尺度模型能较为精准地模拟出细观节点的受力和变形,更贴近于实际工程的同时,在宏观层面的分析上也不失可信度。     

震损情景下人员疏散可视化模拟

地震发生时，其引发的下落碎片会影响人员疏散速度甚至造成人员伤亡，但现有的研究通常未考虑地震诱发的下落碎片和倒塌对人员逃生的影响。因此，本文综合考虑地震作用下人员恐慌心理和下落碎片覆盖率等因素，对传统社会力模型的参数进行修正，并对云南大学力行楼进行人员疏散可视化模拟，提出一种“先避难，后疏散”的疏散方案。模拟结果表明：在考虑这些因素的情况下，其结果更加符合现实中地震场景的人员疏散活动，本文所提的疏散方案可以为灾害疏散演习和疏散路径提供一定的指导和帮助。