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中图分类号:P565
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2012)30-0107-03
四川省和其邻省市由于汶川大地震的发生,不仅在大范围内造成了灾难性的破坏,而且还殃及到了全国多数地区甚至是境外地区,这次地震是我国自建国以来最具破坏性的一次地震。据统计,近7万人在这次地震中丧生,36万人受伤,1500万人被紧急转移安置,累计受灾人数达到4550万人,重灾区面积达10万平方公里。相较于这次地震所带来的危害,其本身所引发的地质灾害更为严重,给国民经济和人民生命财产造成了极大的威胁和破坏,所以,灾后重建应该首要考虑的问题是对其进行有效的预防。本文从汶川地区所特有的地质结构和由地震引起的地质灾害所具有的特征作为出发点。
1 汶川的地质条件
龙门山是汶川大地震的地震发生带,平行于龙门山脉的三条大断裂控制着龙门山的地震活动和地质结构。龙门山因这三条大断裂分为了两个条带,自西向川西平原延展的主要有:茂县-汶川大断裂、后龙门山、北川-映秀大断裂、前龙门山、江油-都江堰大断裂。龙门山的后缘边界即茂县-汶川大断裂,其是邛崃山、岷山和龙门山的分界。高山和中山是后龙门山的主要组成部分,其山势十分陡峭,海拔最低值为3500m,山体的构成部分主要有岩石、花岗岩类及奥陶系、寒武系和志留系所属的下古生界地层。后龙门山和前龙门山既是北川-映秀大断裂的天然分界,也是其主中央断裂。前龙门山的山体主要构成部分为上古生界和中生界地层(上古生界包括二叠系、泥盆系和石炭系;中生界包括自垩系、三叠系和侏罗系),其山势十分缓和。龙门山区和四川盆地形成了江油-都江堰大断裂,也可称为龙门山的主前缘断裂或主边界断裂,由于冲积扇其东侧逐渐发育形成了广袤的扇形平原。龙门山主中央断裂是此次汶川大地震的震中,其运动特征为逆冲运动,即下盘岩体做向下的运动和上盘岩体做向上的运动,而且伴随着顺时针方向的水平滑动。由于震中断层破裂引发了地震,导致破裂在龙门山的主中央断裂处迅速扩展,使得其主后缘断裂和主边界断裂的变形和运动加剧,其破裂长度长达约300km,其扩展延伸的速度平均为3.1km/s,导致其破坏范围的扩大和破坏程度的深化。
2 地震次生地质灾害的主要预防措施
此次灾后的重建,其首要举措是对次生地质灾害进行各项预防。地质灾害的预防原则为结合综合治理和规避、联合短期和长远的工程措施。
2.1 调查监测泥石流和滑坡
调查监测泥石流和滑坡,对危险区进行圈定,制定相关的防治规划。在灾区对次生地质灾害进行普遍调查,进一步确认可能发生次生地质灾害的危险地区,预测灾害规模和类型,动态监测重点的泥石流和滑坡,规划和制定具体的应急救灾和防治
措施。
2.2 规避居民点和工程建设
次生地质灾害地区应当规避居民点和工程建设,对震区开展工程建设,如城镇、桥梁、铁路和工厂等的修建,应尽量避免在滑坡体上进行施工和建造,选择开阔、平坦的平原和盆地。车站、公路、铁路和桥梁的建造应尽力避开泥石流、滑坡和崩塌的易发的危险地带,尽量避免对边坡的开挖;应该科学合理地对矿山进行开采,且在开采过程中应设有相应的排水措施;而对废土和矿渣堆放地区的选择应当为开阔、低洼和少水的地区,避免废矿渣的乱堆、乱采,以维持山体的稳定,防止山体遭到破坏。
2.3 坚持恢复和保护植被
应当坚持恢复和保护植被,对草本植物、乔木以及灌木进行联合种植的原则,在对植被进行恢复的同时对幸存植被进行保护,因地制宜地做好森林防火、退耕还林和封山育林的工作。恢复和保护植被的根本是控制各类泥石流、崩塌体和滑坡体
源头。
2.4 工程治理
如若交通干线、枢纽、村镇和水库堤坝等关系国计民生的建筑物附近有泥石流和滑坡发生的可能性,则要对其实施工程治理。滑坡治理工程分为两大类:抗滑工程和减滑工程。抗滑工程主要是运用抗滑相关的工程建筑对其部分或者全部滑坡进行抵挡,以期免于或者减轻滑坡所造成的灾害;而减滑工程主要是通过对地下水、地形和土质等状态进行改变,进而缓和或停止滑坡运动。其具体措施
如下:
2.4.1 对滑坡体上的地表水进行排除和防渗处理。通过沟排水工程的建设迅速汇集滑坡内的雨水并将其排除至滑坡外。水沟分排水沟和集水沟,排水沟主要是排除汇集的水;集水沟的主要组成部分是横贯斜坡的沟渠,主要用于对地表水和雨水的汇集。两者同时处理防渗工作,具体来说就是被覆处理边坡的坡面和坡顶,若该地段透水性弱,则对其重要部分及时进行防渗处理;若该地段透水性强,则对其已经发生的裂缝处用水泥浆或粘土进行填充,并加盖薄膜。
2.4.2 地下水的排除过程主要如下:地表以下3m的地下水可利用明沟和暗沟相结合的方法进行排水,其中暗沟又分为排水暗沟和分集水暗沟,通常情况下,每间隔20~30m处修建一个检查井或集水池;地表深度超过3m的地下水运用钻孔的方法进行排水,其中地表深度在3~5m的地下水运用钻孔的方法进行排水,地表深度在5m以下的地下水运用斜孔进行排水,其孔径约为60ram,并设置2~3层钻孔,这样既可以做到深层水的排除,同时也可以对浅层水进行排除。当其他区域的地下水顺着其他通道或含水层大量涌入滑坡区时,需要在区外建造地下水截水墙,截断滑坡区流入的地下水,诱导其排出地表。
2.4.3 削方减重适用于小型滑坡,其主要做法是在准确把握滑坡面的分布情况、滑坡滑动趋向和滑坡规模后,将滑坡后部土体削去,填土镇压前沿,以此达到增强滑坡稳定性的目的。
2.4.4 修建抗滑桩的具体措施:用35~40cm孔径的钻头于滑坡前沿处垂直穿过滑面,然后插入工字钢或钢管,在滑面下1/3处打入桩基;钻孔也可用1.5~2.0m直径的竖井进行替代,钢筋混凝土为其井内主要充填物。抗滑桩不仅有增加预应力的效果,还有抗滑阻挡的作用。
2.4.5 修建档墙的具体措施:首先挖开滑坡前沿,然后通过网架搭建钢筋混凝土墙。档墙作为抵挡工程,主要适用于对滑坡前沿进行填土反压,这样不仅可以稳定上部斜坡处的滑动,也可以稳定单个坡体滑动。
2.4.6 因河岸常年遭受河床下切和河流侵蚀降低了坡体的稳定性,使其在地震时常常发生滑坡现象。为减少这种现象的发生,应做好加固河床、导流工程和防护堤护岸等工作,以防止河岸遭受侵蚀,从而维持岸坡的稳定。
2.5 避免修建居民建筑和工程设施
在易受泥石流影响的地区,居民建筑和工程设施应避免在此处修建。若无法规避这种现象的发生,则必须加强对泥石流的治理和监测,应根据具体情况,对泥石流进行综合治理。
2.5.1 关于引水工程和修建蓄水的治理。于水体补给区处修建截流水沟、调洪水库和引水渠等,用于对泥石流上游的水源进行集中切断或
截留。
2.5.2 拦挡工程的修建主要包含有护坡、拦沙坝、挡土墙和谷坊等,在泥石流的流通区进行层层拦截。
2.5.3 排导工程的修建应选在堆积区或流通区,其主要工程包括顺水坝、排导沟渡槽、导流堤和急流槽等,其目的主要在于将地下水和地表水排除出泥石流区域。
2.5.4 停淤工程的修建应选在下游平坦开阔的河床段或低洼平坦的堆积扇上,其主要工程有拦淤库和停淤场。
2.5.5 固结泥石流物源。通过浅井和浅钻用水泥浆对松散物质运用电渗和加压灌注等方法进行固结,矿渣主要使用化学凝固剂进行胶结,用来避免堆积的松散体液造成泥石流。
3 结语
年全区发生地质灾害3起,其中地裂缝1起,地面塌陷1起,崩塌1起,未造成人员伤亡事故,直接经济损失约30余万元。年全区共有地质灾害隐患点78处,其中重要地质灾害点5处、一般地质灾害隐患点18处、无隐患(地质物理现象)地质灾害点55处,潜在经济损失2350余万元。年我区未发生地质灾害人员伤亡事故。
二、年全区汛期降雨趋势(预测)
根据气象部门预测,我区年降雨主要集中在5月至8月降雨量为719.6毫米,从4月中旬开始进入雨季,5月中旬到7月中旬雨水较为集中,多大到暴雨,易诱发山体滑坡、泥石流等地质灾害。
三、年全区重要地质灾害点分布情况
年全区有重要地质灾害点5处。地质灾害点排、巡查出现的地质灾害隐患点,各乡(镇)人民政府、办事处及相关单位须采取有效措施,确保不发生地质灾害人员伤亡事故。
四、重要防范区域及重点防范期
根据区人民政府批准实施的《区地质灾害区划调查》和《区地质灾害防治规划》,我区地质灾害重点防范区域为:溪北办事处、清溪办事处、贵筑办事处、、久安乡、燕楼乡、马铃乡、青岩镇、黔陶乡、高坡乡、孟关乡。全区重点防范期为汛期(4月至10月)。
五、防范措施
(一)、实行地质灾害防治工作领导责任制
各乡(镇)人民政府、办事处及各有关部门要提高对地质灾害特殊性和危害性的认识,加强对地质灾害防治工作的领导,把地质灾害防治工作当作一件大事来抓,进一步建立完善地质灾害防治工作机构,严格贯彻“预防为主,避让与治理相结合”的工作方针,切实把地质灾害防治工作落到实处。各乡(镇)人民政府、办事处负责本行政区域内的地质灾害防治和抢险救灾工作;各工作部门、各企事业单位负责本行业、本单位的地质灾害防治和抢险救灾工作;各乡(镇)人民政府、办事处、各工作部门及各企事业单位的行政主要领导为地质灾害防治工作的第一责任人。各乡(镇)人民政府、办事处、各工作部门对本年度地质灾害防治工作要做到早安排、早部署,并按照地灾办()1号文《关于年地质灾害防治工作的安排意见》落实各项工作。对发生的重要险情和发生的地质灾害须按应急救援预案组织抢险救灾,并按速报制度的规定报区人民政府及相关部门,尽量减少灾害损失。对因造成地质灾害发生,给国家和人民群众生命财产安全造成重大损失的责任单位和责任人,区政府将按照年终考核目标和《地质灾害防治条例》的规定追究相关人员的行政责任,构成犯罪的依法追究其法律责任。各乡(镇)人民政府、办事处、各工作部门应对本年度的地质灾害防治工作进行总结,为来年的地质灾害防治工作提供资料,并作好相关准备。
(二)、建立地质灾害防治工作部门责任制
市国土资源局区分局是区人民政府对本行政辖区地质灾害防治工作的统一监督管理部门,负责会同区交通、水利、建设等部门编制区本年度地质灾害防治方案报区人民政府批准后实施;指导、督促各乡(镇)、办事处、各部门对地质灾害隐患的排查和巡查,在区政府的领导下,会同相关部门开展对各乡(镇)、办事处、各部门地质灾害防治(年度防治方案、应急救援预案、重要隐患点防灾预案的编制及巡查、排查、汛期值班等制度的建立以及监测人员、巡查、排查人员的安排落实)工作的落实情况进行检查,组织有资质的单位对发生的地质灾害进行调查认定。
区发改、交通、水利、乡企(煤炭)、教育、旅游、农业等地质灾害防治工作的主要责任部门要按照《区地质灾害防治工作部门责任制度》(花府办发[]21号)规定负责本系统、本单位的地质灾害的防治工作,督促、检查本系统所属单位部门因工程建设活动所引发的地质灾害及隐患进行治理和防范;接受市国土资源局区分局的监督和指导,并提交地质灾害防治工作部署、工作计划和落实情况;向区政府报告地质灾害发生情况,按照应急预案组织抢险救灾工作及灾后各项恢复重建工作,确保灾害发生地的生产、生活、教学等秩序恢复正常。各乡(镇)、办事处、各部门须编制本年度地质灾害防治方案、突发性地质灾害应急预案、重要地质灾害隐患点防灾预案(明确责任人、监测人、报警人、预警信号、撤离路线),严格执行汛期24小时值班制度,并于4底前报区人民政府及市国土资源局区分局备查。
区财政局须按照《地质灾害防治条例》的规定和《区地质灾害防治规划》,安排地质灾害治理专项财政资金,并设立专户,确保我区地质灾害治理及治理项目立项的前期工作的开展。区气象、民政、供电、公安分局等部门负责灾民搬迁,防雨预报,江河水情通报,灾区治安秩序维护等地质灾害防治工作。
(三)、建立汛期地质灾害险情巡查制度
各乡(镇)、办事处及区建设、水利、交通、发改、乡企(煤炭)、教育、旅游、农业等部门在汛期须组织力量加强对中、小学校、工矿企业、工程建设项目的巡查和排查,建立完善地质灾害档案,发现险情和隐患及时排除,确保人员和设施安全,市国土资源局区分局加强监督管理力度,在区政府的领导下,组织相关部门开展汛期地质灾害防治的督促检查工作。
六、全区地质灾害隐患点分布及监测、预防责任人
全区78个地质灾害点分布情况,具体分布地点及监测人、预防责任人详见《区年重要地质灾害隐患点一览表》、《区年一般地质灾害隐患点一览表》、《区无隐患地质灾害一览表》。
第二条本办法适用于本省地震重点监视防御区内的地震监测预报、地震灾害预防、地震应急与救援等防震减灾工作。
第三条本办法所称地震重点监视防御区,是指存在发生破坏性地震危险或者受破坏性地震影响,可能造成严重地震灾害损失,需要强化防震减灾工作措施的地区和城市。
第四条地震重点监视防御区分为国家地震重点监视防御区和省地震重点监视防御区。
国家地震重点监视防御区由国务院批准。省地震重点监视防御区由省地震行政主管部门提出意见,报省人民政府批准。
第五条地震重点监视防御区的防震减灾工作,实行预防为主、防御与救助相结合的方针。
第六条地震重点监视防御区内的县级以上人民政府,应当加强对防震减灾工作的领导,将防震减灾工作纳入国民经济和社会发展规划、计划,健全地震监测预报、地震灾害预防和地震应急与救援工作体系,及时研究、组织、协调和解决防震减灾工作中遇到的重大问题,严格履行防震减灾管理职责。
地震重点监视防御区内的地震行政主管部门和发展改革、经贸、公安、财政、建设、交通、水利、民政、卫生、国土资源、教育、广播电视、通讯、气象、电力等其他有关部门、单位,应当按照各自的职责,明确分工,密切配合,强化责任,抓好落实,共同做好防震减灾工作。
第七条地震重点监视防御区内的县级以上人民政府,应当建立、完善防震减灾联席会议制度和地震工作体制,并建立、健全与防震减灾事业发展需要和当地经济社会发展水平相适应的投入机制,将防震减灾工作经费列入同级财政预算,保障防震减灾工作的正常开展。
第八条地震重点监视防御区内的县级以上人民政府及地震行政主管部门和其他有关部门,应当采取下列措施,建立和完善与震情形势相适应的地震监测设施和技术手段,提高地震监测能力和预报水平:
(一)制定并组织实施地震监测预报方案,强化短期与临震跟踪监测措施;
(二)编制地震监测台网规划,优化台网布局,提高台网密度,消除地震监测弱区和盲区,提高地震实时监控和速报能力;
(三)建立大中城市地下深井观测网、近海海域地震监测台网,完善卫星定位观测系统,形成立体监测体系;
(四)加强地面强震动监测设施建设,提高地震灾情速报和评估能力,为抗震救灾决策提供依据;
(五)加强核设施、超限高层建筑、特大型桥梁、大型水库大坝等特定建(构)筑物和生命线工程的强震动观测与建(构)筑物健康诊断研究,为重大建设工程地震安全和次生灾害预报预警提供服务;
(六)完善流动式地震监测手段,根据震情形势扩大动态监测范围,加密观测次数,提高地震短期与临震跟踪监测能力;
(七)健全短期与临震震情跟踪会商制度,建立适应本地区特征的地震预测判定指标体系;
(八)建立地震预报风险决策机制;
(九)加强地震监测设施与地震观测环境保护,划定保护范围,设置保护标志,落实保护措施。
第九条地震重点监视防御区内的县级以上人民政府及地震行政主管部门,应当建立和完善地震宏观测报网、地震灾情速报网、地震知识宣传网,在乡镇人民政府和街道办事处配备防震减灾助理员,提高依靠社会力量捕捉地震短期与临震宏观异常的能力。
地震重点监视防御区内的县级以上人民政府,应当建立稳定的群测群防工作队伍和经费渠道,加强群测群防工作;省地震和财政等部门负责制定社会地震观测员补助标准。
第十条任何单位和个人观察到与地震有关的现象,应当及时向所在地的地震行政主管部门报告。地震行政主管部门接到报告后,应当立即派出人员进行勘察并在24小时内鉴别落实。
第十一条地震重点监视防御区内的县级以上人民政府及地震行政主管部门和其他有关部门,应当加强下列工程性防御措施,提高本地区抗御地震灾害的综合能力:
(一)将地震安全性评价工作依法纳入基本建设管理程序。重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程,必须在建设项目可行性研究阶段进行地震安全性评价,并根据评价结果审定抗震设防要求;
(二)将位于地震动参数0.05g区内的学校、医院、商场等人员密集场所建设工程的抗震设防要求提高至0.10g以上;
(三)对新建、改建、扩建的建设工程,必须严格按照抗震设防要求和抗震设计规范进行设计,严格按照抗震设计进行施工,并严格监督检查和竣工验收,确保建设工程质量;
(四)在城市规划区域以及占地面积超过10平方千米的企业内,开展地震小区划工作;
(五)在存在地震活动断层的城市规划区域内开展地震活动断层探测与地震危险性评价,并在规划建设时采取必要的避让措施;
(六)对城市和已建成的生命线工程以及大中型企业、存在次生灾害源的企业,进行震害预测,并建立震害预测数据库及其评估系统;
(七)对既有的建(构)筑物进行抗震性能普查和鉴定,并对未采取抗震设防措施或者抗震性能达不到抗震设防要求的建(构)筑物进行加固、改建或者拆除;
(八)组织开展减震、隔震、抗震等新技术研发推广,鼓励采用节能、环保、抗震等新型建筑材料,提高建设工程抗震性能;
(九)加强对建设工程抗震设防要求落实情况的监督检查。
第十二条地震重点监视防御区内的县级以上人民政府,应当将农村民居的抗震设防纳入村镇建设规划,组织开展农村民居建筑地震安全试点,推广试点经验,全面提高农村民居抗震性能,保障农民的居住环境安全。
地震、建设等部门应当组织设计并推广使用地震安全农村民居建筑设计与施工图集,提供抗震技术指导和咨询服务,培训建筑工匠,宣传普及农村民居建筑防震抗震知识。
第十三条地震重点监视防御区内的县级以上人民政府及地震行政主管部门和其他有关部门,应当采取下列措施,加强地震应急与救援体系建设,提高地震应急与救援能力:
(一)健全地震应急预案体系,建立应急联动协调机制;
(二)组织、指导机关、学校、企业、社区定期开展地震应急疏散和自救互救演练;
(三)完善地震应急基础设施,建立地震应急指挥系统及信息传递与处置、灾情速报、基础数据库等辅助决策技术系统;
(四)建设地震现场应急指挥系统,并配置卫星通讯、卫星定位、自备电源、信息实时采集与传输设备和越野交通工具等;
(五)组建地震灾害紧急救援队伍和地震应急救援志愿者队伍,配备救援技术装备并进行培训和演练;
(六)在高速铁路、城市轻轨、枢纽变电站、燃气站(线)等生命线工程以及可能发生严重次生灾害的重大建设工程中,设置地震紧急自动处置技术系统;
(七)安排地震应急救援专项资金,建立地震应急物资储备库和应急物资储备与调用机制;
(八)在地震短期与临震预报的地区,组织落实地震应急储备专项资金、应急救援设备和专用救生用血、医疗器械、药品、饮用水、食品等应急必需品;
(九)组织开展铲车、挖掘机、吊车等大型机械设备调查登记,建立地震应急救援装备数据库与紧急征用机制;
(十)完善地震应急监督检查制度,组织开展地震应急监督检查。
第十四条地震重点监视防御区内的各级人民政府及地震行政主管部门和其他有关部门,应当充分利用学校操场、体育场馆、广场、公园、绿地等场所,设置地震应急避难场所,配置避难救生设施,规划地震应急疏散通道,安装指示引导标志。
地震避难场所、应急疏散通道的产权人,应当保持地震避难场所的完好和疏散通道的畅通。任何单位和个人不得占用地震避难场所和应急疏散通道。
第十五条地震重点监视防御区内的各级人民政府及地震、教育、广播电视等部门,应当采取下列措施,加强防震减灾宣传教育,增强全社会防震减灾意识,提高公众的防震避震和自救互救能力:
(一)加强防震减灾宣传教育制度建设,推进防震减灾宣传教育的规范化;
(二)建立组织协调机制,充分发挥广播、电视、报纸、网络等新闻媒体在防震减灾宣传教育方面的作用;
(三)继续推进防震减灾宣传教育进学校活动,将防震减灾知识纳入中小学课外读物,加强地震科普示范学校建设;
(四)利用社会资源,加强防震减灾科普教育基地建设;
(五)加强社区、企业的防震减灾宣传教育,组织开展防震减灾宣传教育示范社区、示范企业活动;
(六)加强农村防震减灾宣传教育,组织开展防震减灾宣传教育进村入户活动。
第十六条地震重点监视防御区内的县级以上人民政府,应当建立地震信息报道和地震事件新闻制度与协调机制,及时与报道地震相关信息,正确处置地震谣传、误传事件,维护社会稳定。
第十七条破坏性地震发生后,地震重点监视防御区内的各级人民政府和有关部门、单位,应当依照《中华人民共和国防震减灾法》、《山东省防震减灾条例》的规定以及破坏性地震应急预案的要求,依法组织实施地震应急、救援和恢复重建工作。
第十八条地震重点监视防御区内的各级人民政府及地震行政主管部门和其他有关部门,未按照本办法的规定采取防震减灾措施或者有其他、、行为的,对直接负责的主管人员和其他直接责任人员,依法给予处分;构成犯罪的,依法追究刑事责任。
中图分类号:P315.8; TP273+.2文献标识码: A文章编号: 10044523(2013)05071507
引言
地震模拟试验作为一门应用科学可以对土木建筑结构、电力电器设备和通信设备的抗震性能进行研究,获知试件在地震作用下的损坏情况[1]。中国是多地震国家,随着经济建设的飞速发展,要求进行地震模拟试验的项目越来越多,如何提高地震模拟试验的精度,成为试验控制方法研究的重点。
由于目前涉及地震模拟试验的国内外标准(比如国内建筑行业JGJ10196,电力设备行业GB/T135402009,以及国外GR63CORE)中,都是将加速度作为参考值,故当前国内外对于地震模拟试验的研究都是基于加速度时域复现控制。文献[2,3]中介绍的地震模拟台采用了伺服控制和振动控制双闭环控制方法来实现加速度时域复现,通过理论和试验研究,验证了该控制方法在特定条件下能获得较好的试验效果。但是地震模拟试验下限频率较低(比如核电地震模拟试验中低频段可低至0.1 Hz[4]),低频段的加速度参考信号量级很小。加速度传感器在低频段幅频特性精度会下降,加之测控系统存在噪声,故通过加速度传感器输出信号估计系统低频段加速度阻抗的精度较差[5]。如果使用加速度参量实现时域复现控制,容易在低频段出现位移控制误差较大的现象,严重时会导致台面和液压油缸缓冲层发生碰撞。
针对出现的问题,首先分析了加速度时域复现控制在低频段精度差的原因,提出了按照频率分段进行多运动参量时域复现的控制方法;然后利用自适应控制分别对位移和加速度阻抗进行估计更新,并使用合成的方法生成总驱动信号,从而对多运动参量复现控制进行了具体实现;最后,在浙江大学构建的地震模拟台上,通过试验验证了多运动参量时域复现控制的有效性。
1加速度时域复现的控制方法分析
基于加速度时域复现控制的地震模拟试验的基本思路为:使得振动台面控制点的加速度信号和参考加速度信号在时程上一致,从而实现地震模拟加速度波形的时域复现。该方法的控制结构如图1所示。
该控制方法包括内环三参量伺服控制和外环自适应控制(在线迭代控制)。内环三参量伺服控制对液压激振系统进行校正以改善系统传递特性[6];外环自适应控制在每帧的地震模拟试验中,通过系统驱动信号和台面控制加速度信号估计出系统加速度阻抗,进而生成可以不断更新的系统驱动信号,使得台面控制加速度信号与加速度参考信号时域相关系数保持较高水平。
地震模拟试验的下限频率通常较低(可达到0.1 Hz),而加速度传感器在低频段幅频特性会下降(比如地震模拟试验常用的中国地震局力学所941B型拾振器[7],幅频特性如图2所示,在0.25 Hz处,幅值下降幅度就已经达到3 dB),即加速度传感器示值小于实际加速度值,从而使得低频段加速度实际控制幅值要大于加速度参考幅值,出现正偏差现象;另外,由于低频段控制加速度量级很小,测控系统的电本底噪声也会对控制精度产生影响。以上原因会导致地震模拟试验在低频段幅值误差较大,虽然低频段的加速度信号量级很小,精度的下降不会对地震模拟试验精度指标(时域相关系数)产生太大影响。但低频段加速度正偏差就意味着存在有较大的位移正偏差,也即增加了台面和液压油缸缓冲层发生碰撞的风险,从而影响振动台的最大实际使用量级[8]。
4结论
本文针对地震模拟振动台,提出一种多运动参量时域复现的控制方法,和传统的加速度时域复现控制进行比较。通过理论和试验研究,得到下列结论:
(1)针对振动台低频段的系统动态特性,利用位移阻抗进行辨识,可以大大提高低频段系统辨识精度,进而提高地震模拟低频段时域复现精度,使得位移参考信号和位移控制信号的幅值误差小于5%;
(2)将地震模拟试验频段分为位移控制区和加速度控制区,分别生成位移和加速度驱动信号,再设计合成方法生成系统总驱动信号,可以在不影响系统动态特性的情况下,实现在整个试验频率范围内的高精度地震模拟试验。
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关键字:房地产 会计信息 失真
一、影响房地产行业会计信息失真的成因
会计信息失真就是指会计信息对它的使用者而言失去了真实客观性,它可以分为主观会计信息失真和客观会计信息失真。客观会计信息失真是指由物价指数变动、币值变动,会计原则之间不协调导致主观方法介入等客观因素导致的会计失真。一般说来,会计人员无意识的失误也被称为客观的会计信息失真,它是无法避免的。主观会计信息失真是相关人员由于利益驱使而人为制造的会计信息失真。导致房地产行业会计信息失真的原因比较多,在宏观方面有政策不配套、法律制度不健全、相关制度不完善等一系列的客观因素,也存在微观上的会计基础工作薄弱、房地产行业管理制度不严密、会计人员业务能力和专业素质差和房地产行业业内部对自身利益的追求等。
(一)会计法规制度和会计法规尚不完善
我国的会计制度的缺陷集中表现对没有对新出现的会计业务做出规定,对某些经济业务和事项的核算不明确或不科学。正是由于应用会计科目不合理及使用上的串项等一系列的会计核算不规范造成了房地产行业成本不实,会计信息失实,收入、支出和结余虚假。我国目前的《会计法》的规定尚有待进一步完善。例如,《会计法》中只规定了违法人员的刑事责任和行政责任,而没有规定民事责任,降低了违法人员承担巨大成本的风险。此外,对会计人员的奖励和保护的法规还不明确。房地产行业的会计人员在违背单位、个人利益而遵守《会计法》要求时,国家要从法律上给予保护。如果缺少这方面的保护,很容易造成会计信息失真。
(二)房地产行业监督机制不健全
房地产行业的监督机制可分为内部监督机制与内部监督机制两种。第一,房地产行业的内部监督有一定的局限性。房地产的内部会计监督的主体是决策者,但是会计负责人又是由决策者直接聘任的,会计人员的薪酬也是由决策者直接决定的。也就是说,会计工作某种程度上是在为企业的决策者服务,随着决策者的意志而变化。所以,不少房地产企业的会计信息失真,没有真实反映经营成果。第二,房地产行业的会计工作的社会监督机制也不健全。目前,房地产行业的外部监督还是由房地产行业的主管部门实现的,而主管部门往往考虑到的是本部门的利益,对其下属的房地产行业采取保护的态度,不能够很好地监督。第三,一些社会中介机构彼此间进行不正当的竞争,或者是一些注册会计师职业道德水平差,出具虚假的会计验证报告。这就使有些会计信息即使被确认了但仍缺乏真实性。
(三)房地产行业会计人员自身素质较低
总的来说,我国房地产行业会计人员的自身素质并不高。会计活动的主体是会计人员。会计信息要经过会计人员对相关要素的计量和确认后才能生成,必然要对经济活动中的某些不确定的因素加以估算、推理和判断。所以,会计人员的素质直接关系到会计信息的质量。一直以来,房地产行业对会计人员的业务素质的提高并不重视,致使会计人员的素质和技能得不到提高,常发生原理性和操作性的错误。近年来,会计制度变化特别大,新增的内容很多,更增加了会计核算的难度,这也影响了会计信息的质量。素质不高的会计人员即使遵守了会计法规,但受到认识水平的局限,也可能使计量处的数据与实际情况不符,从而使会计信息不实。有些会计人员素质较低,不按会计法核算,迎合上级或自身利益需要,做假账、受理假凭证和编制假报表,使得会计信息失真。
二、对房地产行业会计信息失真的治理办法分析
(一)健全法律法规制度体系,建立科学的会计法律体系
会计工作的技术性极强,有它自身的工作规律。因此,会计法律法规的制定应当符合会计工作反映出的客观规律,特别是关于会计信息质量的判定标准和判定方法要具有较强的可操作性。国家要进一步制定实施会计法规的细则和详细的管理会计信息质量的法规,完善会计信息的披露制度,为管理人员的责任提供明晰的法律依据,严肃财经类法规,切实贯彻好以《会计法》为核心的整个会计法律体系。修订后的《会计法》明确了会计违法行为的法律责任,尤其是加大了打击会计提供虚假会计信息的力度。有关部门在执法时一定要做到有法必依、执法必严、违法必究,使提供虚假会计信息者受到法律的惩罚,力保会计信息的真实可靠性。
(二)强化房地产行业的监督机制,建立会计信息管理体制
一方面,房地产行业要建立起强化其内部管理的会计管理体系,制定内部稽查和财务监察制度,加强对内部的控制,为真实会计信息的提供打下良好的会计基础。完善内部监督,还应当建立内部审计机构并明确相关责任,实行好内部监督岗位责任制,增强内部会计监督的真实有效性。另一方面,房地产行业要健全社会监督机制,提高会计监督的权威性和全面性。大力倡导注册会计师事业的发展,充分突显出社会审计的客观公正作用。同时,也要增强对注册会计师的相关法律责任的监督,促使他们不断提高业务水准和职业道德水平。注册会计师审查鉴定会计信息的法律责任要明确,对违反法规和职业道德的注册会计师要加以惩处。财政、审计和税务机关都要依法加强对房地产行业的审计监督和财务检查。各个主管部门也要担当起相应的责任,要对所属的会计人员在业务上做好指导,监督和检查其核算情况,纠正其已经查处的问题,严肃处理有问题的会计人员。
(三)提高房地产行业会计人员的素质,建立一支过硬的会计队伍
房地产行业要加强对会计从业人员的道德品质、职业道德、遵守法律和业务素质等的思想教育,让每一个会计人员都牢牢树立起会计行业的诚信信念,全面提高自身的综合素质。首先,要实行会计人员持证上岗制度,强化会计人员接受再教育和职业道德、法律法规的教育。对会计人员要进行职业化的管理,完善他们的从业制度,严格遵守会计人员的从业和任职资格条件,由专门的机构定期考察。其次,要加强财务会计人员的业务培训,特别是计算机知识的普及,改变传统的单一的会计工作方式,转变为现代的全面的工作方式,逐渐从核算型过渡到管理型。最终使会计人员的素质与现代企业制度相符合,并能与国际接轨。最后,要适当提高会计人员的经济地位,保护其合法权益。会计人员的工作积极性要充分调动起来,将其会计职能充分发挥。人们已经意识到房地产行业会计信息失真是一个较为普遍的现象,要治理这一现象需要较长的时间,只有在国家、社会和房地产行业的一起努力下,才能彻底解决好会计信息失真的问题。
参考文献:
关键词:汶川地震;水土流失;防治
“5.12”汶川大地震灾后重建过程中关于植被的恢复问题至关重要。其意义在于能够使新形成的地表面减少水土流失、滑坡、崩塌、泥石流等次生灾害的发生。在这其中植被的恢复和水土流失的防治有着至关重要的作用。这两者不但相辅相成,而且水土保持是以恢复灾区植被为前提。要防治水土流失,我们就必须了解第一手资料。
1 震区的现状
四川位于我国西南地区,西被青藏高原扼控,东有长江三峡之险,南为云贵高原所拱卫,北是秦岭巴山屏障,地形西高东低。西部为海拔在4000米以上的高原、山地,东部为海拔在1000~3000米之间的盆地、丘陵。这样的地理位置,使人们不禁产生“蜀道难”的感慨。国内外无一例外,只要发生在山区的地震都会导致一系列的次生灾害,此次堰塞湖的形成就是由地震引起山崩滑坡体堵截河谷,而这些堵塞物一旦被破坏,湖水便漫溢而出,可能会将四川整个省都淹没。
(一)滑动规模巨大,成群连片
汶川大地震诱发的大规模滑坡受地震烈度、地形结构、黄土土质及构造运动等多方面因素的影响,使得四川、甘肃山区发生大面积山体滑坡。据统计,发生面积为0.6平方千米以下的滑坡,占流域滑坡发生总数的77%,占滑坡总面积的47.84%;而面积大于0.88平方千米以上的滑坡单体或群体仅占滑坡总数的13.51%,但这些规模巨大的滑坡单体或群体累计面积占到流域滑坡总面积的37.49%,反映了滑坡灾害强度大和区域滑坡地形的严重性。
(二)滑动面角度低缓
首先,因为黄土质地疏松,多孔隙、垂直节理发育及透水性强,很容易造成沉降和崩滑,为土体滑动提供了条件。另外,黄土层内所夹的粉砂隔水层或下部基底的第三系层面,均有滞水作用,常破坏黄土结构,成为的滑动面,促使滑坡灾害产生。尤其是在地震力和水的共同作用下,可引起大规模黄土斜坡失稳,形成高速、远程、低角度的滑坡,表现出低抗震性和高流动性的特点。
(三)地震堰塞湖发育
地震堰塞湖的形成需要三个基本条件:地震区内有河流经过;河道两侧有山体,河床海拔明显低于周边山体;由于地震产生了山体滑坡,并堵塞了河道。
汶川地震发生时就具备地震堰塞湖形成的基本条件。强烈地震动诱发大规模的山体滑坡与崩塌,大小不等的滑坡体,将河流分段堵截,形成了一系列堰塞湖。截至2008年5月28日,四川地震灾区发现了34处堰塞湖,并且其中8处的水量在300万立方米以上。一旦坝体垮塌,位于下游的乡镇将面临着被水淹没的灾害。
2 震区新生水土流失的种类
震区新生水土流失主要是指由于地震诱发产生的地质次生灾害。比如:滑坡、泥石流、崩塌、以及坡面侵蚀等。
(一)滑坡
地震引发大量的滑坡,重灾区密度可以到达50%左右,最高可以到达70%。由于河谷山坡陡峭、切割深,因此在斜坡岩石破碎后,形成了大量沿主河和分支流域河谷发育并分布的滑坡。
(二)崩塌
受地震影响,山体平衡被破坏,在地震灾区尤其是陡坡、边坡上的岩体和土受重力影响下脱离山体堆积在坡脚和沟谷,形成崩塌。崩塌时的大型岩体坠落山脚,砸毁房屋,堵塞道路,掩埋车辆等;崩塌的松散物质大量堆积之后,在大雨或者暴雨天气容易形成泥石流和滑坡等自然灾害,形成巨大的危害。
(三)坡面侵蚀
受地质灾害强烈度的影响,地表土层及植被遭到大量的破坏,形成荒山、荒坡、凸岭,致使暴雨对外层的破坏作用不断加强。同时地表径流对层破坏加剧,坡面侵蚀严重,形成新的冲沟,破表地表水洗,使河道淤积。
3 震区水土流失特征
(一)水土流失范围广
汶川地震区域位置处中国大西南深处,多河流,多山区,分布面积广。受灾的139个县市中,水土流失面积达149200平方千米,占灾区的50.77%,较震前新增加14800平方千米,增幅达到11%,其中87个受灾较重的县市震后水土流失面积为89300平方千米,占87个县市面积的55.4%,水土流失面积较前增加了17.97%。
(二)水土流失破坏危害大
地震造成了大量的山体松动,大面积的植被破坏,使得本来就十分破碎的下垫面更加不稳定,滑坡、泥石流等新生水土流失活跃,各种次生灾害频发,严重威胁着灾区人民的生命安全,破坏灾区的重建工作,给灾区恢复重建工作带来难度。
(三)灾区震后新生水土扰动强度大
据对灾区新生水土流失进行的调查显示,灾区震后新生水土流失强度大,平均瞬发蚀由震前的每平方千米3703吨,增加到4604吨。新生水土流失范围内的土壤侵蚀模数高等。
4 水土保持措施
(一)种植草皮
在发生新生水土流失的地方,进行草皮的种植,也是重点防护处理措施。草皮的种植由于成本比较高,其养护要求也比较高,所以草皮适应在人口聚集地处,或者对发生水土流失地方急需处理的位置予以实施。草皮种植地区要求也相对比较高,并且需要有一定的土壤,因此不适宜在陡坡,大山等地区开展。
(二)植被恢复
震区应该大力进行植被恢复,在植被的恢复过程中,我们应该大力进行植被种植,特别是人力物力的组织及投入是非常重要。我们应该选取优良的树苗、草皮本植物灌木乔木等,按照山顶到山脚的方式进行体系分布,而非杂乱无章的进行。
(三)封山育林
封山育林是一种利用森林更新能力的防治措施。它是在自然条件适宜的山区,实行定期封山,禁止垦荒、放牧、砍柴等人为的破坏活动,以恢复森林植被的一种育林方式。根据实际情况可分为“全封”(较长时间内禁止一切人为活动)“半封”(季节性的开山)和“轮封”(定期分片轮封轮开)。封育起来的林分,植被种类丰富,使其涵养水源、改良土壤、水土保持的功能大大增强,为改善工农业生产条件起到了重要的作用,使粮食产量和农业产值得到稳步提高。许多山区县封山育林后水源条件得到了有效改善,许多过去只能种一季的农田,如今两季都能高产。
(四)提高监测
建立水土流失监测网络,给震区水土流失防治工作提供有利的科学依据。首先在地震山区县建立坡地径流场和沟道控制站。在小流域开展水质水量调查监测,覆盖大流域和整个山区,在坡地径流场部分重点径流和条沟道控制站安装自计雨量计、自动采样器等自动监测设备,建设自动监测系统,实现水土流失的动态监测。通过对水质水量、水土流失、水土保持设施运行状况等进行监测,及时评估水土保持效益,为生态清洁小流域建设和政府部门决策提供了依据。
参考文献
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【关键词】脂肝;超声检查;诊断;饮食关系
脂肪肝为临床上一种常见的肝脏异常,是由过量饮酒、肥胖、蛋白质缺乏,妊娠以及慢性肝病、糖尿病、心力衰竭和药物毒性作用等原因引起的,病变主要在肝小叶,以肝细胞脂肪变性为主要病理的临床综合征。正常肝脏脂肪含量占肝湿重的5%,脂肪在组织细胞内贮积超过肝重量的5%或在组织学上有30%的肝细胞出现脂肪变性称为脂肪肝[1]。临床上有酒精性脂肪肝和非酒精性脂肪肝之分。随着如今饮食习惯和生活方式的改变以及影像学检测的普遍应用,脂肪肝的患病率日趋增高,且发病年龄范围扩大。
根据肝内血管的走行,将脂肪肝分为三度:(1)轻度:近场回声增强,远场1/3衰减,肝内管状结构可见。(2)中度:近场回声增强,远场1/2回声衰减,肝内管状结构依稀可辨。(3)重度:近场回声明显增强,远场2/3以上回声衰减,甚至出现无回声压,肝内管状结构难以分辨。轻度脂肪肝一般无症状,中、重度可出现乏力,肝压陷痛或肝功能损害,长期发展为肝硬化。
1 材料与方法:
1.1一般资料:2011-2012年在我院行肝脏超声检查者5280例,男性3312例,女性1968例。年龄19-81岁,平均46.8岁。同时对这些检查者进行实验室血脂测定。
1.2仪器与方法:使用PHILIPS、凸阵探头、频率为3.5MHz,常规方法扫查肝脏,观察肝脏的形态、大小、被膜、边界、内部回声的强弱、均匀与否等,肝内管状结构显示情况,并注意避免肠内气体干扰和调节仪器增益,与周围胰、脾回声对照。
采集脂肪肝患者晨间空腹静脉血,测定血脂含量。
2 结果:
2.15280例受检者中,脂肪肝2080例,占39.3%,其中男性1215例,女性865例,25-35岁患脂肪肝253例,36-60岁1827例,占87%。
2.2实验检查2080例患者中血清胆固醇、甘油三酯升高的1827例,占87.5%,血清谷氨酰转氨酶(GGT)明显增高的有726例,占34%。
3 讨论:
肝脏是脂肪代谢的重要器官,正常肝内脂肪占肝重的2%-4%,内含甘油三酯、脂肪酸、磷脂、胆固醇及胆固醇脂,当肝内脂肪积聚超过5%时,即称为脂肪肝。其病变机制主要为:(1)肝细胞内脂肪酸增多,如高脂饮食或营养不良时体内脂肪组织分解,过多的脂肪酸经由血液入肝;或因缺氧致肝细胞乳酸大量转化为脂肪酸;或因氧化障碍使脂肪酸利用下降,脂肪酸相对增多。(2)甘油三酯合成过多:如饮酒可改变线粒体功能,使a-磷酸甘油合成甘油三酸。(3)脂蛋白、载体蛋白减少:缺氧中毒或营养不良时,肝细胞中脂蛋白合成减少,脂肪输出受阻而堆积于细胞内[2]。多数患者无明显症状,少数有食欲减退、恶心、腹胀、肝部不适等症状。
由于我县是少数民族聚集的县,主要有水族、布依族、苗族、瑶族,一日三餐有饮酒的习惯,每逢婚、丧、嫁、娶更是聚集大喝。由于长期饮酒使肝内脂肪合成增加,脂肪从肝脏中的排泄减少,同时酒精还抑制肝细胞内脂肪酸的活性,肝细胞分解脂肪的能力下降,导致脂肪在肝细胞内堆积。多数病人的酒精性脂肪肝是完全可逆的,一般情况下戒酒后脂肪肝逐渐消失。如果长期过度饮酒,肝细胞发生脂肪变性、坏死。最终发展为酒精性肝炎及酒精性肝硬化,严重者危及人的生命[3]。因此为了有效预防酒精性脂肪肝,应加强宣传饮酒的危害性,使人们对本病有足够的认识和重视。
由于生活条件不断提高、饮酒、暴饮暴食,过多进食高脂高热量食物,年轻人缺乏锻炼等,都是脂肪肝发病的潜在因素,应引起高度警惕。因此在日常生活中合理膳食、戒酒,有效控制体重,增加体力活动和身体锻炼,避免食用各种对肝脏损害的药物。
参考文献
[1] 曹海根,王金锐,第2版,实用腹部超声诊断学,人民卫生出版社,2010.
【关键词】汽轮机;凝汽器;真空低
吉林热电厂技改一期工程在运行投产一年后,回访时发现汽轮机真空低,经现场调查后,进行了深入分析,并提出了改进方法和措施。
1 原因分析
1.1 循环冷却水量不足、水温升高
1.1.1 循环水量小于设计值
N125-90/535型汽轮机设计在额定负荷时冷却水进水温度,t1=20 ℃;循环水量,Dw=15420 t/h;循环冷却倍率,m=60;设计循环水温升为t=8.51 ℃。配备2台48SH-22A型循环泵,额定流量为10000 t/h,一般情况为单机单台循环泵运行,经测试每台循环泵出力达设计值,即每台汽轮机在满负荷时循环冷却水量,Dw=10000 t/h; 循环冷却倍率,m′=40; 冷却水温升实际在12~14 ℃。计算式为:
t′=( hc-hc′)/m′
式中:(hc-hc′)为每千克排汽在凝汽器中的凝结放热量取值2 200 kJ/kg,则:t′=13.14 ℃。
根据原苏联雪格里耶夫教授的经验公式计算传热端差:
δt=n/(31.5+t1)×(dc+7.5)
式中:系数n取6,t1=20 ℃,dc为单位蒸汽负荷,设计为37.7 kg/m2,则:δt=5.27 ℃。
凝汽器排汽饱和温度为: t′z= t1+t′+ δt,则t′z=38.41 ℃,对应的排汽压力为Pk=0.007 MPa。
通过以上计算说明,满负荷运行时因循环水量小于设计值,使排汽压力升高0.002 MPa,汽轮机真空降低约2%。根据《火电厂节能工程师培训教材》介绍的实验数值,真空每降低1%,影响汽轮机热耗率增加0.86%,则:真空降低2%影响热耗率增加1.72%,影响供电煤耗增加6.97 g/kW・h(标煤)。
1.1.2 凝汽器两侧通水量分配不均
运行中凝汽器两侧循环水温升不一样,有时差值达到4~8 ℃。温升大的一侧循环水量较小,分析原因可能是水侧顶部有空气聚集,系统阻力较大所致。另外,由于凝汽器铜管结垢,被污泥、杂物等堵塞,或因铜管泄露被人为堵塞,使流通面积减小,循环水通水量下降,造成汽轮机真空下降。
1.2 传热端差大
从N-6000-II型凝汽器热力计算说明书查得:其设计传热端差为4.04 ℃。经测试2台机组的平均传热端差为9 ℃左右,较设计值大5 ℃左右,根据公式tz = t1+ t+ δt,式中:循环水入口温度t1取20 ℃,循环水温升t取13.14 ℃,端差δt取9℃,则: tz=43.14 ℃。对应的排汽压力, Pk′=0.0085 MPa。
由于端差的增大,排汽压力又升高0.0015 MPa,影响凝汽器真空下降1.5%使汽轮机热耗率增加1.29%供电煤耗增加5.2 g/kW・h(标煤)。
造成端差大的主要原因是循环水中的污泥、微生物和溶于水中的碳酸盐析出附在凝汽器铜管水侧产生水垢,形成很大的热阻,使传过同样热量时传热端差增大,凝汽器排汽温度升高,真空下降。
1.3 凝汽器汽侧积空气
造成凝汽器内积空气的原因有:
(1) 真空系统的严密性差或低压缸轴封供汽压力低,使空气漏入凝汽器内,凝汽器内空气含量增大。设计凝汽器的真空严密性为266 Pa/min,实际大部分时间真空严密性都大于665 Pa/min。
(2) 125MW机组采用闭式循环射水抽汽器来维持真空,由于工作水不断被抽器管和轴封冷却器来的残余蒸汽所加热,使工作水温不断升高,对应的饱和压力升高,这样当工作水流经抽汽器喷嘴后有可能产生汽化,使抽汽器喷嘴后的压力升高,携带空气的能力下降致使汽轮机真空下降。另外,由于抽气管道水平段中有时产生积水,使不凝性气体流通面积减小,凝汽器内的空气不能被充分抽走,造成空气积累。
1.4 循环水温度高
在运行中由于冷却塔工作不正常也可使水塔出水温度升高,真空恶化。另外,由于环境温度高或空气湿度大使冷却塔循环水温降减少,凝汽器循环水进水温度升高也可使真空恶化。
2 改进方法与措施
在运行中,运行人员应掌握循环水入口温度t1,循环水温升t 凝汽器端差δt,凝结水过冷却度这几个数值的变化情况并进行分析。t1增大说明环境温度高或水塔工作不正常;t增大表明供水量不足;δt增大说明传热面脏污、结垢、凝汽铜管堵塞,或者凝汽器中积累了空气;凝结水过冷却度增大,说明凝汽器内积累了空气,该值一般不易测取。当t 和δt同时增大,表示凝汽器铜管中严重结垢、凝汽铜管堵塞,增加了水流阻力,既减少了冷却水量又恶化了传热;当δt和过冷却度同时增大,表明凝汽器内积累空气较多,则恶化了传热,使排汽中蒸汽分压力下降,产生了过冷却度。这些数据应在同一运行条件下分析,该方法简单易行。
2.1 保证循环水量
在冬季、初春季节,循环水入口水温较低,单机单台循环泵运行,可以使凝汽器维持在经济真空运行状态。随着循环水入口水温升高,当水温超过20 ℃时,汽轮机的真空下降,其经济性和单台机组的出力都将受到影响,可采用通过循环水联络母管,2台机3台循环泵的运行方式。实践证明夏季多启动1台循环泵,可使2台机的真空分别增加2%左右。该运行方式没有必要等到因真空低使机组带不满负荷时才执行,只要增加1台循环泵,使每台机的平均真空增加1%以上,就有经济效益。
2.2 减少系统阻力使两侧凝汽器配水均匀
定期对循环水系统的滤网,篦子进行清理;凝汽器铜管清洁无垢;凝汽器水侧排空气门稍开,使积存的空气不断排出,减小系统阻力。发现两侧出水温差较大时应查明原因及时处理。
2.3 降低传热端差
保持凝汽器铜管清洁无垢,运行中要保持循环水清洁,无杂物、绿苔、浮游生物等。
严格控制循环水浓缩倍率和极限碳酸盐硬度不超标,控制指标增大时应进行排污,杜绝为了节水而不进行排污。利用停塔机会对水塔进行清淤排污,保持胶球清洗装置运行正常,胶球质量合格,并利用大小修机会对凝汽器铜管进行高压射流清洗或酸洗。
2.4 真空系统严密性合格
利用大小修机会进行凝汽器灌水找漏、堵漏。凝结泵压兰、系统内法兰、截门压兰严密,水封调整适当。正常运行时在远离氢系统的负压部分可用蜡烛火焰法或烟气法查漏堵漏。轴封供气压力正常,保持压力在0.025~0.030 MPa。定期做真空严密性试验,保证真空每分钟下降不超过665 Pa,争取达到每分钟下降不超过266 Pa。如真空系统严密性试验不合格应安排查漏堵漏。
2.5 抽汽器工作正常
保持射水池水温正常,一般应不超过25 ℃。当水温升高时应进行换水。保证射水泵工作正常,2台泵事故联动及低水压联动试验正常,水压在0.3 MPa以上。在定期设备检修中应检查射汽器喷嘴冲蚀、结垢情况并处理。如发现抽气管中有积水可采用在低负荷时关、开空气门的办法将积水抽走。
在综合考虑地震致灾因子、抗震设防因子、经济指标因子的基础上,选取地震震级、震源深度、受灾面积、受灾人口、设计基本地震加速度、人均GDP和产业机构比例等7个因素作为主要评价指标,运用神经网络分析方法,建立了基于LM-BP神经网络的地震直接经济损失评估模型。从历史地震事件中提取相关数据作为样本,并使用该样本对网络进行训练。最后对模型输出结果的误差率和模型的泛化能力进行分析,认为该模型可以有效评估地震直接经济损失,并具有较高的稳定性。
关键词:地震灾害;灾害评估;直接经济损失;LM-BP神经网络
中图分类号:P315-39文献标识码:A文章编号:1000-0666(2016)03-0500-07
0引言
随着我国经济的快速增长、城市规模的不断扩大,地震灾害对社会造成的影响也在不断加大,防震减灾工作显得尤为重要(赵士达等,2014a)。作为防震减灾工作一部分的震后应急救援和抗震救灾可以有效地减少地震造成的经济损失和人员伤亡(赵士达等,2014b;王东明等,2015),快速、准确地对地震灾区人员伤亡和经济损失做出评估是震后应急救援和抗震救灾工作能否收到实效的前提条件(刘如山等,2014)。
近年来,诸多学者使用不同的方法对震后经济损失快速评估进行了深入的研究,这些评估方法可分为5大类:分类清单法(陈洪富等,2013)、经济法(陈棋福等,1997)、遥感法(陈鑫连,谢广林,1996)、信息法(刘洋等,2009;刘佳友,徐琳瑜,2007)和神经网络法(范传鑫,2014)。其中分类清单法的应用最为广泛,该方法通过地震烈度衰减关系计算出地震影响场烈度空间分布,再综合分析各个烈度等级建筑物的类型、数量、空间分布以及建筑物的易损特性等,计算出各类建筑物的损失情况。但使用该方法进行地震灾害快速评估时对灾区的基础数据库要求比较高,基础数据库数据不完整、数据更新过慢、数据细化程度不够等都会使评估结果出现严重的偏差。随着神经网络技术的不断成熟,其在模式识别、函数逼近等方面得到了广泛的应用,一些学者也将这一技术应用到地震灾害损失评估中。
BP(Back Propagation,反向误差传播算法)神经网络算法是应用最广泛的一种神经网络算法,具有较强的非线性映射能力、自适应能力、容错能力和泛化能力(孙艳萍等,2010),但也存在收敛速度慢和容易陷入局部极小值等问题。为了克服这些问题,本文提出一种改进型LM-BP神经网络,并基于此建立了地震直接经济损失评估模型。
1影响地震直接经济损失的因素
11地震直接经济损失的界定
从灾害学的角度分析,灾害损失评估是对灾害造成的人员伤亡、直接经济损失和间接经济损失的评估,因此地震灾害损失可划分为人员伤亡、经济损失和救灾投入3部分,其中经济损失包括直接经济损失和间接经济损失。地震直接经济损失又包括地震灾害和地震次生灾害造成的建筑物、工程设施、设备、物品破坏导致的经济损失(王伟哲,2012)。
12地震灾害影响因子的分类研究
121地震致灾因子
震级是表征地震强弱的量度,是划分震源释放能量大小的等级。震级越大,地震释放的能量就越大,破坏能力就越强,相同条件下造成的直接经济损失也就越大。通常讲震级每相差10级,能量相差30倍,由此可见,震级是地震造成经济损失的重要因素之一。震源深度对地震破坏程度的影响也很大,相同震级的地震,震源深度越浅,造成的破坏就越严重。有统计表明,相同震级的地震震源深度从10 km减小到5 km,或是从20 km减小到10 km时,震中区域烈度平均会提高1度,故震源深度也是地震造成经济损失的重要因素之一。地震烈度是指地震发生时,在波及范围内一定地点地面振动的激烈程度(或解释为地震影响和破坏的程度)。一般来讲,距离震源越近,破坏就越大,烈度也就越高。在一次地震的受灾区域内会存在多个烈度区,而且这些烈度区的面积和分布并不规则。地震灾区的烈度评定在现场工作人员完成灾情调查后才能给出,在时间上不能满足地震经济损失快速评估的要求,且如果逐一计算各个烈度区的损失情况也会大幅度地增加计算的复杂程度。所以本文以总受灾面积为灾害承载体,选取地震震级和震源深度为主要致灾因素,对灾区进行经济损失评估。灾区面积的大小与地震直接经济损失成正相关关系,其他条件相同的情况下,灾区面积越大,经济损失也就越大。
122抗震设防因子
一个地区在遭受地震破氖保其自身的抗震设防能力会对其产生重要的保护作用,抗震设防能力越强其抗御地震破坏的能力也就越强。抗震设防烈度是各类建筑物建设时采用设防标准的重要依据。各地区的建筑物都要按照该地区的抗震设防烈度要求进行建设。虽然地区建筑物实际设防烈度和地区的抗震设防烈度会存在一定的差距,但整体上抗震设防烈度可以反映出一个地区的抗震设防能力。
在以烈度为基础作为抗震设防标准时,由烈度给出相应的峰值加速度,烈度与设计加速度并不是一一对应的,在同一个设防烈度下,可能会对应不同的加速度值。这主要是由于同一烈度下,不同的场地类型地震加速度也有所不同。所以本文在评估一个地区的抗震设防能力时,主要考虑该地区的设计基本地震加速度。
123社会经济指标因子
一般来讲,在遭受同等地震的情况下,地区经济越发达,经济损失就越严重。这主要是因为经济越发达,地区人口越集中、生命线工程集中和地上地下管网越密集。人均GDP是衡量一个地区经济发展水平最重要的指标之一,人均GDP越高,该地区的经济基础和经济发展状况就越好,同等地震破坏的情况下,损失也就越大。不同的产业结构受地震破坏影响程度也不同。第一产业和第二产业所占的比重越大,受到地震破坏时相比第三产业经济损失也就越大。
除了以上两个重要因素外,受灾人数也与地震直接经济损失成正相关关系,其他条件相同的情况下,受灾人数越多,所涉及的社会财富越大,经济损失也就越大。
124其它因素
地震间接引起的火灾、水灾、毒气泄漏、疫病蔓延、海啸等,称为地震的次生灾害。次生灾害造成的经济损失是地震直接经济损失的一部分,严重的次生灾害造成的经济损失甚至比各类建筑物损毁造成的损失还要大。
地震后,地区的应急处置和抢险救灾能力与诸多因素有关,如交通条件、生命线工程抢修速度、有无应急预案等,这些因素决定了该地区降低地震灾害经济损失和人员伤亡的能力以及地区的应急处置和抢险救灾能力。
13地震灾害影响因子的提取
地震灾害样本信息选取的原则是容易获取的,对于一些记录不全面或者信息准确性存在问题的样本应舍弃。本文地震灾害信息的样本主要选自《2001~2005中国大陆地震灾害损失评估报告汇编》(中国地震局震灾应急救援司,2010)中记录完整的历史地震,其中震级、震源深度、灾区面积、受灾人口和地震直接经济损失可在灾害评估报告中查到。各地区的设计基本地震加速度通过查阅《建筑抗震设计规范》(GB 50011―2001)来获取。人均GDP和产业结构比例是通过查阅各地区统计公报或地区年鉴获取的。在《中国大陆地震灾害损失评估报告汇编》(中国地震局震灾应急救援司,2010)中记录的地震次生灾害造成的经济损失不多,一般都在总直接经济损失的5%以内,所以笔者不直接考虑次生灾害的影响,而是得出总的直接经济损失评估后,按照次生灾害的严重程度,对总的直接经济损失进行修正。由于笔者无法获取足够的资料对各个地区的防灾减灾能力做出评价,所以没有将地区防灾减能力作为影响因子。
一次地震经常会对多个地区产生影响,而各个地区的经济水平和产业结构也各不相同,所以需要对受灾区域的GDP和产业结构重新评估,估算公式分别为
G=∑ni=0GiSiS, (1)
R=∑ni=0RiSiS.(2)
式中,G为灾区人均GDP;n为地震造成的受灾区域数量;Gi为第i个地区的人均GDP;S为灾区总面积;Ri为第i个地区第一、二产业占GDP的比例。
2LM-BP神经网络
21BP神经网络的优缺点
在BP神经网络中,输入层的神经元用于接收外界信息并将信息传给隐含层(郭章林等,2004)。隐含层神经元主要负责对接收的信息进行变换,并将信息传给输出层。隐含层的层数不是固定的,而是根据信息变化复杂程度的需要而定的。输出层主要负责将信息向外界输出(田鑫,朱冉冉,2012)。BP神经网络结构如图1所示。
假设某个神经元的输入信号x=(x1,x2,…,xn)T,可调节的连续权值w=(w1,w2,…,wn)T,θ为神经元的兴奋阈值,u(*)为基函数,该神经元的输出则为u(x,w,θ)。输出信号u需要经过激活函数的挤压,即y=f(u),将输出值的范围压缩到非常小的范围内。
虽然BP神经网络具有以上优点,但自身也存在着局限性。BP神经网络采用的是梯度下降算法,而梯度下降算法在其误差曲面中会出现平坦区域和多个极小值点。在平坦的误差曲面中,误差下降速度慢,网络的训练速度也会变慢。当遇到局部极小值时,网络会误认为是最优解,导致仿真失败。
22LM-BP网络
Levenberg-Marquardt算法(简称LM算法),是一种非线性最小二乘算法,是用模型函数对待估参数向量在其领域内做线性近似,忽略掉二阶以上的导数项,从而转化为线性最小二乘问题,所以该算法的收敛速度比梯度算法要快很多。LM算法虽然在收敛速度上有明显的提升,但仍然可能陷入局部极小值,导致仿真失败。因此,在进行仿真时需要对迭代次数进行限定,防止陷入局部极值。当迭代次数超过限定就自动跳出,重新给网络赋予权值和阈值,然后重新迭代,直到得出预期的结果。
23网络的构建与训练
笔者在计算时主要考虑震级、震源深度、受灾面积、受灾人口、设计基本地震加速度、地区人均GDP和产业结构比例7个因素,所以设计的网络输入层为7个节点,输出层为1个节点。隐含层的节点数量需要在仿真中进行逐一尝试才能确定下来。隐含层节点数量经验参考公式为
h=p+q+a.(3)
其中,p为输入层节点数量,q为输出层节点数量,a为0~10的自然数。神经网络的训练能力和泛化能力在一定程度是存在矛盾的。训练初期,随着网络训练能力的提高,泛化能力也在提高。当训练能力提高到一定程度后,随着网络训练能力的提高,泛化能力就会下降。出现这一问题的原因是网络训练的样本过多,练精度过于高,产生了过拟合现象,当遇到非训练集中的样本时,网络输出精度就会大幅度下降。为了避免过拟合现象的出现,笔者在网络训练时将样本分为训练样本、测试样本和确认样本3部分。训练样本用于调整网络连接的权值和阈值,提高训练精度。测试样本用来评价训练后的网络,如果训练后的网络满足测试样本的要求就结束训练。确认样本用于防止过拟合训练,当确认样本的精度随着网络精度提升而下降时,就强行结束训练。笔者选取的样本是按照地震发生时间顺序排列的,不能直接进行样本分组和训练,需要先将样本的顺序随机打乱后,再进行样本分组和训练。图2为整个网络训练设计流程图。
3LM-BP神经网络的实例应用
31数据归一化处理
本文选取了《2001~2005年中国大陆地震灾害损失评估报告汇编》(中国地震局震灾应急救援司,2010)中记录的30次地震作为样本,样本数据如表1所示。其中训练样本占总样本的80%,测试样本和验证样本各占10%。由于样本中的数据单位不统一且数值取值范围很大,所以需要对样本中的数据进行无量纲处理,并将数据取值范围压缩到一个很小的区域内。本文所选取的样本数据均为正数,可选取logsig函数作为激活函数,将样本数据挤压到(0,1)之间。但logsig函数曲线在数轴0和1两点附近曲线平缓,影响网络训练的速度和网络的灵敏性。因此,在进行数据归一化处理时,需要将样本集的数据按类型归一化到(01,09)区域内。
32LM-BP神经网络的构建
本文所设计的LM-BP网络输入层、隐含层和输出层均为1层,其中输入层有7个节点,隐含层节点数目范围是3~13,输出层有1个节点。使用Matlab2010对LM-BP神经网络进行训练和仿真,逐一尝试隐含层节点数目,最终确定隐含层节点数为8时,网络拟合的效果最佳。LM-BP网络结构示意图如图3所示。
33LM-BP神经网络的训练与仿真分析
图4为LM-BP神经网络训练样本、测试样本和确认样本的误差曲线图。从图中可以看出,在训练初期3种样本的误差曲线都随着训练的进程而显著下降,这表明该网络具有十分良好的泛化能力。笔者在设计中设定确认样本误差曲线连续5步上升就结束仿真,防止网络进入过拟合状态。从图中可以看出,在训练进行到第13步时,确认样本误差曲线开始上升,并且一直保持上升到第18步。这主要是由于网络产生了过拟合所导致的。在第13~18步中,训练样本误差曲线保持下降,而测试样本误差曲线却一直上升,也印证了网络开始进入过拟合状态。
图5为30个样本的训练和预测情况示意图,其中横轴第1~24个数据为训练样本,第25~27个数据为确认样本,第28~30个数据为预测样本。从图中可以看出训练样本和确认样本的拟合度非常高,测试样本的预测值与真实值也十分接近,其预测相对误差如表3所示。
34LM-BP神经网络在地震直快速评估中的应用
以2012年6月24日宁蒗―盐源57级地震为例,使用LM-BP神经网络进行地震直接经济损失评估。该次地震的震源深度为11 km,受灾人口1162万人,受灾面积2 218 km2。宁蒗彝族自治县和盐源县两地地震设防加速度同为015g,所以设防加速度取015g。2011年宁蒗彝族自治县和盐源县人均GDP分别为7 445元和18 045元,产业结构比分别为598%和795%,同时两个县的受灾面积分别为1 365 km2和853 km2。根据式(1)和(2)可得平均GDP为11 522元,产业结构比为6738%。
将上述7个因素作为输入条件,使用训练好的网络进行仿真,得出直接经济损失为653亿元,本次地震的实际直接经济损失为772亿元。仿真结果和实际结果存在1541%的相对误差,可以满足经济损失快速评估的要求。进一步分析仿真结果可以发现,该次仿真的相对误差比网络训练时的相对误差要大,且仿真结果比实际值要小。这主要是因为训练网络时采用的样本选取的是2000~2005年地震事件,当时我国各地区GDP很低。而笔者选取的是2012年的宁蒗―盐源地震,2012年我国GDP已经比2000时大幅度提高。当输入2012年GDP时,网络会认为该输入为奇异值,会对该数据进行压缩,导致仿真结果比实际结果小,且相对误差增大。这一问题可以待地震灾害损失评估报告更新后,加入近年来的地震事件样本继续训练来解决。
4结论
本文主要分析影响地震直接经济损失的主要因素,并选取地震震级、震源深度、受灾面积、受灾人口、设防加速度、人均GDP和产业结构比例作为主要影响因素。通过分析BP神经网络的优缺点,提出改进型LM-BP神经网络作为地震直接经济损失评估模型。使用历史地震样本对该网络进行训练,最终得到同时具备较强泛化能力和拟合能力的预测模型。同时该模型也存在一定的局限性,例如训练样本震级都小于7级,对于7级以上地震直接经济损失评估会产生较大的偏差。造成这一问题的主要原因是目前可以查阅到的记录全面的地震灾害评估报告较少,地震事件样本不充足。待2005年以后的地震灾害评估数据更新后,使用更加充足的样本再重新训练,可以有效地解决这一问题。
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现将北京市人民政府《关于加强城镇私有危险房屋修缮管理的通知》转发给你们,结合本市城镇私房修缮管理工作中的具体问题,做如下具体规定,请一并贯彻执行。
一、关于对城镇私有房屋的安全检查。
1.凡位于本市城、近郊区、远郊县城、建制镇、工矿区内的城市居民私有房屋均属各级房管部门实施安全检查的范围,具体地域范围的划分,由各区、县局结合本区县的实际情况拟定,报区县人民政府批准,并报市局备案。
上述划定的范围内,农民个人所有和农村集体所有自用、出租房屋的安全检查,由产权人出租人负责,由乡、镇人民政府督促管理;已征用、尚未拆除房屋的安全检查,由用地单位负责,由当地街道办事处、乡、镇人民政府督促管理。
2.凡属由当地房管部门协助检查的房屋,应同其负责检查的房屋一样对待,纳入查房计划,不论房主自查与否,均按查房有关要求统一安排检查。产权人、住房人拒绝当地房管所协助查房,经动员无效的,拒查人须在“拒绝协助查房单”上签字;拒绝签字的,由街道办事处、镇人民政府出证,有关手续存档备查。
3.经当地房管所检查有局部危险,需进行木结构抢修加固的房屋,凡经“房管部门审核备案,并执行1957年私房租金标准”的出租房,由当地房管所安排抢修加固。未经“房管部门审核备案,不执行1957年私房租金标准”的出租房和房主自住房的抢修加固工程,一经查出,房管部门应立即书面通知产权人、住房人及时避险或抢修加固,抢修加固费用由房主自行负担,房主无施工力量需委托房管部门代修的,当地房管所应给予协助。遇有房屋出现倒塌危险的紧急情况,如房主无力抢修的,当地房管所可协助房主按先采取排险措施,后结算抢修费用的办法处理。产权人对当地房管所制发的危房抢修加固通知持不同意见,拒修或拖延不修,出现倒塌事故的,由产权人自行负责。
4.当地房管所查出的需中修以上危险工程项目,经区、县局核定后,由当地房管所向房屋产权人、承租人及所在单位发书面通知,区别不同情况按58号文件的有关规定处理;出租人和承租人均无力修缮、承租人又无工作单位,属政府(本局)垫款修缮的,房管部门应安排施工计划,及时修缮。
5.经安全检查确定的危险项目,均应列出清册上报区县人民政府、街道办事处或镇人民政府。
二、关于房主自住危房的修缮
房主自住房屋危险,经动员仍不修缮或不采取任何避险措施出现塌房伤亡事故的,由房主自行负责;确属无法加固解除危险,本人系社会救济户的,经本人申请,报区县局主管局长批准后,可以收购。
三、关于出租危房的修缮
1.凡属垫款修缮危房的,垫款单位与产权人应按58号文件的有关规定签订垫款修房合同,合同内容,除一般应具有的内容外,还应包括该房征用、出售及房主收回使用权时,扣回、补交修缮费的有关内容。房主拒签合同的,应按58号文件关于因修缮房屋发生纠纷的有关规定处理。垫款修缮的危房征用时,由房政科会同地政科按规定扣款,不得漏扣;出卖时由房政科会同交易管理部门按规定扣款,卖房人拒交的,其房屋不得出卖;房主收回房屋使用权时,应按垫款修房合同补交修缮费,拒绝补交的,由垫款单位追缴或起诉法院处理,修缮费补齐以前,其房屋产权不得转移。扣回或补交的修缮费,由区、县房管局负责返还原垫款单位;属于政府(本局)垫款的,区、县局财务科要单独记帐,并按年上报市局。
2.政府(本局)垫付修缮费的范围,应按58号文件的有关规定掌握,对于教育系统职工居住的出租危险房屋且无法支顶加固,职工单位又无房另行安置的,可由区、县房管局垫款修缮。
3.对房主新出租已有危险的房屋,在办理租赁审核备案手续时,应严格掌握,不予办理。私自出租又不及时修缮解除危险的,应会同街道办事处、镇人民政府、公安部门共同处理,中止租赁合同。责令承租人限期迁出。
4.京政办发(1987)97号文件后,单位或政府(本局)垫付修缮费减扣的起始日期,从该处房屋修缮竣工之日起,按京政发(1989)58号文件规定的办法计算。
四、关于房主要求出售已出租的危险房。
关键词:地震激励输入方法,等效荷载法,位移输入法,框架结构缩尺模型振动台试验
Abstract: the structure seismic response analysis, common seismic excitation input methods have equivalent load method and the displacement input method. This review paper compared the two kinds of seismic excitation theory is the input method, and based on a certain frame structure scale model shaking table test data, through the numerical model analysis and a verified the two methods of the results of consistency and reliability, for further research in earthquake excitation response analysis method for structure is of certain reference value.
Keywords: earthquake excitation input method, the method of equivalent load and displacement input method, the frame structure scale model shaking table test
中图分类号:P315文献标识码:A文章编号:
1 引言
在地震激励下,结构响应的分析模型通常有两种:加速度输入模型和位移输入模型。在加速度输入模型中,将地震激励下地面加速度时程反向作用于结构上,分析结构在相对坐标系下的动力响应。而在位移输入模型中,将地震激励下地面位移时程直接作用于结构支承点上,建立绝对坐标系下结构的动力平衡方程,进行结构动力响应分析。目前,对位移输入模型可靠性各方持有不同的观点。本文从理论推导出发,对比分析等效荷载法和位移输入法;并根据某高层框架结构缩尺模型尺寸数据,应用有限元软件ANSYS建立结构整体有限元模型,分别采用两种地震激励输入方法,进行一致地震激励结构弹性响应时程分析。通过研究发现,在一致地震动激励下,采用两种地震激励输入方法进行结构弹性响应分析,均可取得比较一致的分析结果。
2 地震激励输入方法
2.1 等效荷载法
结构的动应力和动挠度不仅可以由随时间变化的荷载引起,也可以由结构支承点的运动而产生。由于地震引起的建筑物基础的运动,就是这类激励的重要例子。若结构处于线性阶段,可将结构的绝对反应分解为地面激励部分和结构相对地面运动部分,即。一致激励输入(不考虑地震激励行波效应,即基底所受地震激励是一致的)下,与基础运动相关的刚体速度和位移不会引起附加阻尼和结构内力,即:惯性力与绝对反应有关,阻尼力和弹性力与相对反应有关。采用粘滞阻尼机理,多自由度体系的动力平衡方程可表示为:
(1)
上式中,M、C、K分别表示结构的质量矩阵、粘滞阻尼矩阵和刚度矩阵。
将地面激励部分移至等式右边,可得
(2)
用式(2)求解结构反应的地震激励输入模型称为等效荷载法[1]。目前,动力时程分析中常用的地震激励输入方法就是此种方法。
2.2 位移输入法
将结构的自由度分为两类:n个上部结构自由度和m个支承节点自由度。在绝对坐标系下,结构的地震反应动力平衡方程可写为分块矩阵的形式,即
(3)
式中,M、C、K分别表示结构的质量矩阵、粘滞阻尼矩阵和刚度矩阵;下标ss、bb、sb分别表示上部结构自由度、支承点自由度以及它们的耦合项,大小分别为、、();、、和、、分别表示上部结构和支承点处的位移、速度和加速度,P为作用于支承点的地震激励。值得注意的是,这里的结构响应均是绝对响应。
将式(3)的第一式展开后可得
(4)
由式(4),采用集中质量矩阵,并忽略阻尼项,可得
(5)
用式(5)求解结构反应的地震激励输入方法称为位移输入法[2]。
3某框架结构缩尺模型振动台试验与数值模型分析
本文将根据某框架结构[3]缩尺模型尺寸数据,应用ANSYS有限元分析软件建立该框架结构缩尺模型的整体有限元模型,采用等效荷载法和位移输入法进行动力时程分析,将两种地震激励输入方法的分析结果与试验数据进行对比,验证两种地震激励输入方法的可靠性和准确性。
3.1 某框架结构缩尺模型振动台试验
该试验数据来源于同济大学土木工程防灾国家重点实验室振动台试验室。该试验于2003年6月16日对一单跨12层钢筋混凝土框架结构缩尺模型进行62个工况的模拟地震激励,并记录了地震激励全过程中的结构反应(加速度、应变),观测了结构模型随着地震激励强度增大的破坏发展情况。该模型的设计和制作、测点的布置和试验加载制度详见文献[3],在此不再赘述。
试验选用地震波形有El Centro波、Kobe波、上海人工波及上海基岩波,本次数值模型分析选用其中的El Centro波进行分析,其N-S分量时程曲线和傅氏谱如图1所示(图中峰值缩比为0.1g)。
3.2 缩尺模型的整体有限元模型
应用通用有限元分析软件ANSYS,选用三维有限应变梁单元BEAM188[4,5]模拟柱、梁,选用弹性壳单元SHELL43[4,5]模拟楼板;混凝土本构关系采用多线性随动强化模型(MKIN),钢筋本构关系采用双线性随动强化模型(BKIN)。由此,建立12层单跨框架结构缩尺模型的整体有限元模型,如图2所示。本文结构分析采用Rayleigh阻尼模型,根据有限元模型分析结果与试验数据对比,确定前4个加载阶段(地震加速度输入峰值为0.090g~0.517g)粘滞阻尼比为3%,后3个加载阶段(地震加速度输入峰值为0.646g~0.904g)粘滞阻尼比为4%。
3.3 不同地震激励输入方法下结构反应对比分析
本文选用El Centro波N-S分量,采用单向加速度输入的等效荷载法和位移输入法,进行不同地震激励输入强度下结构整体有限元模型的动力时程分析。地震输入递增工况同试验加载工况一致。由于通用有限元软件ANSYS不能考虑已加载工况对当前结构模型的影响,即不能考虑已加载工况下结构的损伤积累,因此,本文对各工况进行独立分析,不考虑工况之间加载顺序的影响。将不同地震激励强度输入下,等效荷载法和位移输入法分析的结果列于表1,并与试验结果进行对比(差值为(理论值-试验值)/试验值)。
表1 顶点相对加速度峰值绝对值对比
由表1可见,不同地震激励强度输入下,等效荷载法分析结果与试验结果的差值范围为:-13.36%~13.39%;位移输入法分析结果与试验结果的差值范围为:0.81%~28.35%。从结果的拟合程度来看,等效荷载法分析结果与试验结果更为接近。同时,由等效荷载法分析结果和位移输入法分析结果的对比可发现,位移输入法求得的结构反应均比等效荷载法所得结果稍大,最大达16.67%。但除去地震记录输入的影响(无阻尼状态下两者差值约10%),一致程度还是比较令人满意的。综上所述,相对于等效荷载法,引入外部阻尼力的位移输入法确实会使分析结果有所增大,但增大的幅度并不是十分明显。
4 结语
通过理论推导验证得到,等效荷载法和位移输入法均可用于地震激励下结构弹性响应时程分析。通过数值分析和振动台结果对比,无论等效荷载法还是位移输入法,对于计算结构整体地震反应(以顶点相对加速度峰值为代表)都是比较精确的,与试验数据结果拟合得都比较好。将两者相比,等效荷载法分析结果更接近于试验数据结果,位移输入法所得结果稍大,但两者差值很小,影响不大。
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根据《北京市外地来京人员租赁房屋管理规定》(北京市人民政府令〔1995〕第12号)中第三条规定和市领导的指示精神,市局决定于12月30日前对区、县房地产管理机关未设立基层管理机构的农村地区,由区、县房地产管理机关委托乡、镇人民政府外来人口管理工作领导小组办公室,负责对外地来京人员出租房屋进行管理、监督和检查。
委托管理的主要内容和要求:
一、依照《北京市外地来京人员租赁房屋管理规定》全面加强对本地区出租房屋的管理工作;
二、建章建制,配备经过区、县房地局专业培训的专职管理人员;
三、负责本地区向外地来京人员租赁房屋的调查摸底工作;
四、负责受理和审查出租人申请房屋租赁的有关证件和证明材料,并对出租房屋进行现场勘察;
五、负责办理《房屋租赁合同》的登记备案手续;
现将市局制定的《北京市城镇公有住宅楼房大、中小修定标准》印发给你们,望遵照执行。
北京市城镇公有住宅楼房大、中修定标准
第一章 总则
第一条 为确保房屋安全和正常住用,延长房屋的使用年限,改善房屋的居住条件,为房屋产权和管理单位修缮定案提供依据,制定本标准。
第二条 北京市城镇公有住宅楼房的大、中修定案均应执行本标准。其他楼房可参照执行。
第二章 大、中修工程分类
第三条 楼房大修包括以下内容
1.翻建。
2.屋面大修:坡顶挑修或全部换瓦;平顶换板;重作防水。
3.整栋楼重做外墙板缝防水。
4.抗震加固。
5.综合维修。
6.地下室重做防水。
7.上、下水及设备更新。
8.电器线路更新。
第四条 楼房中修,包括以下内容1.全楼门窗油饰。
2.全楼内外墙粉刷。
3.全部或部分门窗更换。
4.修补外墙装饰层。
5.修补外墙板缝。
6.阳台、梁、板,柱加固。
7.屋面维修。
8.修补或重做厨、厕间防水层。
9.地下室局部渗漏。
10.局部更换上、下水管线及设备。
第三章 大修工程定案标准第五条 楼房翻修
达到危险房屋标准或超过房屋设计使用年限且严重损坏的房屋应翻修。
危险房是指承重构件已属危险构件,结构丧失稳定和承载能力,整栋房屋随时有倒塌可能,通过一般修缮仍不能确保住用安全的房屋。
严重损坏房是指结构有明显变形或损坏,屋面严重漏雨,装修严重变形、破损,油漆普遍老化见底,设备陈旧,配件不齐全,管道锈蚀严重,水卫、电照的管线器具和零件残缺及严重损坏的房屋。
第六条 屋面修(挑顶)
屋面或屋顶承重结构达到严重损坏标准,渗漏房间占顶层房间总数的30%以上或滴漏房间超过顶层房间总数的20%,应做屋面大修。
1.平顶屋面:混凝土屋面板、梁明显变形,裂缝值超过设计规范,混凝土严重碳化,钢保护层剥落较多;加气混凝土板大部分明显变形,裂缝严重,部分板钢筋保护层剥落,钢筋严重锈蚀的应挑顶或换板。
防水层普遍老化,断裂翘边和封口脱开,有严重空鼓现象,局部补漏仍难解决时的,应重做屋面防水。
2.坡顶屋面:钢屋架锈蚀严重,明显倾斜变形,部分支撑杆件变弯曲松脱。
木屋架端节点糟朽、蛀蚀,有明显下垂或倾斜,节点联接松动,夹板裂缝铁件严重锈蚀,支撑松动;木构件(檩条、屋面板、椽条等)严重倾斜或下垂,腐朽蛀蚀,木质发脆,结点松动,榫头拔出或折断,榫眼压裂的应挑顶;
瓦件严重破碎、风化、脊瓦松动、破损,瓦条糟朽,油毡老化;铁皮屋面严重锈烂,变形下垂,应重作或更换屋面。
第七条 外墙板缝严重渗漏,经2次以上中修不能彻底根治的,需整栋楼重做板缝防水。
第八条 抗震加固
凡无抗震设防的楼房,应按本市抗震设防标准进行加固。
第九条 综合维修
严重失修、失养破损程度已达严重损坏或损坏或需改善房屋使用条件,做到大、中、小修一次性应修尽修的修缮工程为综合维修。
第十条 地下室防水层老化失效,采取局部堵漏的方法无法解决渗漏问题,需重新做防水。
第十一条 上、下水及设备更新
上、下水管线及设备达到或超过使用年限,且严重损坏,应进行更新改造。设备严重损坏是指:管道严重锈蚀、堵塞,零部件严重损坏、残缺,滴漏、冒水现象严重,无法正常使用。
第十二条 电气线路更新
当电气线路达到严重损坏标准时应做更新工程。电气线路更新可结合配电设施改造一并进行。
第四章 中修工程定案标准
第十三条 楼房中修
凡房屋结构、装修、设备三个组成部分中的一个分项达到十分严重损坏标准的,应进行中修。
第十四条 油饰
当油漆失光、老化、翘皮、剥落见底时,应重做油饰。钢门窗及其各类钢铁部件应3~5年油饰一次;木门窗及其各类木部件应5~10年油饰一次。
第十五条 粉刷
当装饰层粉刷掉粉、剥落及划痕污迹较多时应重做粉刷(只负责公共部位,包括基层抹灰)。外墙涂料装饰及楼梯间、公共走廊的室内涂料,应每10~15年涂刷一次。
第十六条 更换门窗
当木门窗开关不灵活、松动、脱榫、糟朽;钢门窗开关不灵活、开焊、严重锈蚀时应更换门窗,五金残缺。
第十七条 修补外墙大板缝
当外装饰层空鼓、裂缝、风化、有脱落危险时应修补或重作。
第十八条 修补外墙大板缝
当外墙板勾缝砂浆脱落;外墙板缝局部严重渗漏时应修补。
第十九条 阳台、梁、板、柱加固
当以上构件出现明显变形、裂缝值超过设计规范规定;钢筋保护层剥落,钢筋锈蚀时应做加固处理。
第二十条 屋面维修
当屋面达到一般损坏标准(见第八条);顶层漏雨房间占顶层房间总数的10%~30%时,应维修。
1.平顶:当屋面防水层出现空鼓、翘边、封口不严时应维修。
2.坡顶:当屋面瓦件有碎裂,屋脊抹灰开裂时更换损坏的瓦件或屋面维修。
第二十一条 厨厕渗漏的维修
当厨厕渗漏影响到正常使用时,应维修。
第二十二条 地下室防水
当地下室有积水时应查明原因、清除积水,维修或重作地下室防水层。
第二十三条 局部上、下水管线及设备更换
当上、下水管线局部损坏、严重锈蚀和少量设备损坏时,应局部更换管线和设备。
在最近税收征管过程中,反映出许多房产税、城镇土地使用税、城市房地产税的政策和征管问题。为保证三税政策的贯彻执行和税源普查工作的顺利开展,现将有关政策和征管问题进一步明确如下,请依照执行。
一、关于企业无原值房产计税依据的确定问题
对于企业无房产原值或房产原值明显偏低,且属95年以前建造的房屋,仍按(87)市税三字第334号文件规定房屋估价标准执行;95年(含95年)以后建造的房屋,企业自建房暂按下列房屋估价标准执行:钢结构、钢混结构的按每平方米1500元计算;砖混结构按每平米1100元计算;砖木结构、其他结构按每平米500元计算。对于企业外购无房产原值或房产原值明显偏低的房屋,由主管地方税务机关参照同类房产核定。
以上房价是按余值计算的,均不再减除30%。城市房地产税比照此规定办理。
二、关于出租房屋租金收入的确定问题
纳税人出租房屋,作为房产税计税依据的租金收入,是指出租方向承租方收取的所有收入,不包括能够单独计算,并上交有关部门的水、电费用等。
三、关于房屋附属设备的确定问题
根据(87)市税三字第334号文件“房产原值应包括与房屋不可分割的各种附属设备或一般不单独计算价值的配套设施”的规定精神,对于制冷供暖系统、消防系统、监视系统、电子防盗系统、闭路电视和有线电视系统等设施,应一并计入房产原值计算缴纳房产税或城市房地产税。
四、关于季节性取暖锅炉房征免税问题
对于专门用于季节性取暖的锅炉房,在停用期间,可比照房屋大修停用期间免征房产税的政策,并依照京地税二(1999)123号文件规定的程序办理免征审批手续。
五、关于未竣工已使用的房产征税问题
根据财政部、税务总局(87)财税地字第008号“纳税人在办理验收手续前已使用或出租、出借的新建房屋,应按规定征收房产税”的规定精神,对于纳税人未竣工先使用的房产,应自其使用之次月起,就其实际使用部分计算征收房产税。
六、关于村委会出租房屋的纳税问题
对于房产税、城镇土地使用税开征范围内的村委会出租房屋,原则上由房屋产权所有人、土地使用权拥有人按房屋余值、土地面积缴纳房产税、土地使用税。为便于征管,在实际操作中可由承租人或实际使用人代缴税款。
七、关于下放房产税、城镇土地使用税政策性减免税审批权限问题
对于政策性减免的房产税、城镇土地使用税,凡是减免税额在10万元以下(包括10万元)的,可由各区县地税局审批,并报市地税局备案;减免税额在10万元以上的,仍按京地税二(1999)123号文件规定的办法执行。
八、关于对住宅小区内道路、绿地等公共用地征免城镇地土使用税问题
对于住宅小区内道路、绿地等公共用地,可比照《中华人民共和国城镇土地使用税暂行条例》中“市政街道、广场、绿化地带等公共用地免缴土地使用税”的规定,暂免征收城镇土地使用税。
九、关于纳税人拥有部分房屋的产权,其城镇土地使用税如何计缴问题
对于纳税人拥有部分房屋的产权,应由主管地方税务机关根据具体情况核定纳税人应税面积和应纳税额。核定方法为:
应税面积=纳税人房屋建筑面积÷房屋总建筑面积×总占地总面积
应纳税额=应税面积×单位税额标准
十、关于土地使用权转让过程中,纳税人和纳税时间的确认问题
在土地使用权转让过程中,在承受方取得国有土地使用证之前,转让方为纳税人。为了便于征管,应由土地实际使用人自其使用土地之次月起代缴城镇土地使用税。
十一、关于按评估价值计税问题的解释
京地税二(1994)204号和京地税(1998)795号文件中“对房产进行重估”,“将房产进行重估”应按调整后的房产原值计征房产税或城市房地产税是指,企业经国家有关部门认证后将房产进行评估,按会计制度规定调整固定资产帐面房产原值后据此征税。
十二、关于城市房地产税代缴义务人的确定问题
外籍个人、华侨和港澳台同胞出租房屋,且不在房产所在地,并委托他人代管的,可由代管人或承租人协商,推荐一方为城市房地产税代缴义务人。
十三、关于普查中如何补税和加收滞纳金的问题
在税源普查中,对查补入库税款应按《中华人民共和国税收征收管理法》有关规定,加收滞纳金。对于纳税人按主管地方税务机关规定期限主动申报并按规定缴纳税款的,可暂不加收滞纳金。对已加收的滞纳金,不办理退还手续。
对普查中发现的应缴未缴税款和滞纳金,应在10月征期内组织入库。
一、对于既有划拨用地,又有出让用地的危旧房改建区和大面积开发的建设用地,拟全部采取先划拨的方式,一次拨给开发建设单位,待拆迁完成后,在有偿出让的地块开工前,经评估再办理土地出让手续。
二、在办理划拨用地手续时,可根据不同地段和建设用地面积,收取每平方米5?50元的土地使用权出让预定金,以督促开发建设单位在拆迁完成后尽快按市政府1993年6号令的规定办理土地出让手续。
三、此项出让预定金收缴入库手续按地价款入库手续办理,在交款单位办理正式出让手续时,可充抵地价款。
四、各区、县房地产管理局在办理房屋拆迁许可证时,必须严格按规定核发,对未取得建设用地批准书的建设项目,一律不得发放房屋拆迁许可证。
特此通知。
附件:城镇土地使用权出让预定金标准
地区等级 预定金标准(元/m2,地)
一 50
二 45
三 40
四 35
五 30
六 25
七 20
八 15
九 10