多灾种能量耦合及在桥梁稳定中的应用研究

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灾害链从形成到暴发的整个过程相当复杂,既有宏观物质载体的机械运动,微观物质载体分子的热运动,还有物质载体的化学反应等,其特征参数之多,更是难以确切的控制。但物质运动特性唯一可以相互表述的物理量就是能量,能量转化是物质运动过程的本质特征,能量信息是物质运动形式的通用尺度,灾害的形成是能量驱动下的一种状态失稳现象。所以研究灾害链能量、信息传递转移与转化对灾害演绎过程的作用有重要的理论意义和现实意义。 灾害的物质能量、信息载体的转移不仅受外部环境复杂性影响,更主要受灾害系统支配层次上链式关系的影响。灾害系统链式关系的存在使得灾害系统z(n)能够支配其内部结构的能量U(t)变化以致对外输出能量U<,H>(t)的改变,从而实现灾害系统内部自组织平衡。 灾害系统内部能量信息的变化伴随着外部环境能量信息的输入同时进行,灾害的演化变异过程反映环境输入能量信息和内部能量信息转化和转移的综合结果。运用灾变链式理论,以多灾种能量信息的转化、传递与转移为手段,考虑物质信息载体发生抗御变形能量、外界环境能量输入和物质载体自身能量变化,得出物质载体能量处于聚集状态时,演化激烈程度加强;一旦聚集的能量突破灾种自身所能承受的极限,灾害成链式状态爆发。 多灾种链式演化过程中,链式载体以由物质流、能量流、信息流首尾相连构成的单向环流形式转化,加之物质流、能量流、信息流构成演化核心,因此提出灾变演绎过程中物质流、能量流、信息流的核心环流概念,从本质上揭露灾变演绎的实质。 链式载体的核心环流是实现灾变过程演绎的内因和根本动力,是第一位的,它起主导作用。核心环流和外部环境的辨证关系:其一,核心环流是灾变链式过程演化的根本内因和必要条件,决定着多灾种演化的发展方向和破坏力度。其二,外部环境是灾变链式过程演化的外因和充分条件,它对灾变的发展起着加速或延缓的作用。 以灾变演绎中物质载体的核心环流理论,建立了连续刚构桥稳定分析的能量传递模型,得出稳定系数λ<,理论>并运用MIDAS建立巴阳2号大桥的有限元模型,验证了此理论的正确性。
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