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天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛

召开年：2009
召开地：天津
出版时间： 2009-05-23

主办单位：天津大学研究生院

会议文集：天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛论文集

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1.船舶即时状态的模糊综合评价方法研究
- 杜尊峰;余建星
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：在充分分析研究国内外状态评估领域研究进展的基础上，建立了评估船舶即时状态的模糊综合评估模型。评估模型解决了船舶的系统划分问题，建立了评估的指标体系。此外，模型中引入了变权理论，提出了不同类型数据的处理方法，使评估结果更符合实际情况。模糊综合评估模型计算简单，对简单样本可以手算，但计算结果受决策者主观因素影响较大，当决策者比较有经验，权重、隶属函数等的选取比较准确时，评估结果是正确的。
2.集装箱港区作业系统交互式仿真建模与应用研究
- 王帅;刘杰
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：集装箱港区作业系统具有离散性、随机性和动态性等特点，为实时动态地反映系统的各种作业活动，基于VR-Platform三维交互平台本文提出将交互式仿真技术引入集装箱港区作业系统的仿真研究中，结合系统仿真在随机过程和辅助决策方面的优势与计算机交互技术中高度沉浸感的交互式环境，实现了真实作业场景下集装箱港区作业系统交互式仿真与控制，为集装箱港区作业系统的快速设计与方案的科学决策提供了技术支持。
3.筒型基础负压沉贯后筒内水膜现象的试验研究
- 乐丛欢;丁红岩;张浦阳;贾素华
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：筒型基础负压沉贯过程中将产生土塞现象，松散的土塞回落后会在筒内上部形成一层水膜。在筒型基础的使用阶段,水膜高度将在荷载作用下发生变化，造成筒基竖向位移，严重时将影响上部结构的正常使用。本次试验通过向沉贯后的筒基内灌入不同配合比的泥浆来解决水膜现象。试验选取了三种典型土体(砂土、粉土和粉质粘土)，通过观测和数据分析,砂土情况的灌浆效果最为明显，其次是粉质粘土和粉土。
4.移动式双通道栈桥系统运动性能研究
- 余建星;田佳;杜尊峰
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：近海移动式双通道栈桥系统是一种由两组半潜式浮箱单元拼接而成的连岸型海上装卸系统，由于其可以靠泊各类中小型舰艇和民用船舶，并可拆卸转移，因而具有很高的适用性和灵活性。本研究在深入分析国内外海洋多浮体三维运动响应计算方法的基础上，对双通道栈桥系统建立了水动力计算模型，并采用多浮体有限水深三维势流理论对其在海浪作用下的运动性能进行了研究，运用双P-M谱方法对不规则波下的运动响应进行了计算，重点分析了工作海况下浪向的改变对浮箱单元三维运动响应的影响。通过计算结果与实验结果的对比发现，锚泊系统对栈桥浮箱单元的横荡、垂荡、纵摇及艏摇运动起很大限制作用。研究结果表明，本研究所采用的理论计算方法可以用于预报移动式栈桥码头的运动性能情况，其计算结果可以作为设计锚链和模块间连接器的依据以及确定栈桥工作海域、海况的参考。
5.潜艇火灾事故中的人因失误概率分析
- 杨怿
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：本文主要研究潜艇发生火灾后，艇员在各种因素的影响下出现误操作的概率以及由此对火灾进程的影响。为了从定量角度分析这一问题，文中基于传统的事故树分析技术，结合人因可靠性理论中的人为差错预计法，构造人因事件树，计算各分支路径的概率值。在算例部分，针对某一核潜艇内的火灾场景，运用上述方法，定量评估艇员误操作而导致的系统失效路径的概率。
6.传统Spar平台和型组合共振运动响应研究
- 赵晶瑞;唐友刚;刘利琴
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：本文研究传统Spar平台在长周期规则波浪下的和型组合共振现象。考虑垂荡与纵摇运动的相互影响以及瞬时波面对于纵摇运动的参数激励作用,建立平台两自由度耦合运动方程。采用多尺度法导出了当波浪频率接近垂荡与纵摇固有频率之和时方程的一阶摄动解。针对一座实际Spar平台,通过求解幅值分岔方程，得到平台在不同波高下的运动响应并进行了数值模拟。计算结果发现，当波浪幅值超过某一极限值时，平台出现较大幅值的垂荡与纵摇亚谐共振运动。研究结果揭示了Spar平台出现和型组合共振的条件和组合共振时的动力特性。
7.海上张力腿平台风电机组结构动力特性研究
- 张社荣;黄虎
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：张力腿平台风电机组支撑结构是一种新型的海上风力发电结构支撑型式。采用强耦合法对张力腿平台风电机组支撑结构进行模态分析，充分认识张力腿平台结构的动力特性。由计算结果得知：整体振型复杂，不同构件振型变化较大，平台的振动对上部塔架有连带作用；调整张力钢缆长度和平台水下位置对平台结构的动力特性影响不大，张力腿平台结构对水深、环境激励荷载具有很好的适应性；通过共振分析，有效区分结构自振频率和环境载荷的激励频率，避免共振危害的发生，可以满足海洋复杂环境下的风电机组的正常运行。
8.虚拟场景下高拱坝施工仿真建模理论与应用
- 任炳昱
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：针对高拱坝施工过程的复杂性，提出把虚拟现实技术应用到施工仿真建模中，开发了虚拟场景下的高拱坝施工仿真系统。对系统进行了详细介绍，主要包括：系统实现功能以及开发流程，虚拟场景建模方法和系统实现所采用的一些关键技术如纹理映射技术、碰撞检测技术、场景漫游技术、三维模型拾取与反馈技术等。开发出的系统结合工程实例进行了应用，为此工程的施工组织设计和辅助决策提供了科学有效的手段。
9.用水量预测的误差自回归校正BP神经网络方法研究
- 孙月峰
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：应用BP神经网络模型进行预测时存在如何确定收敛精度的问题，即当收敛精度低时误差会增大，当收敛精度高时训练时间又过长甚至不能收敛。针对这一问题，提出了基于误差自回归校正的BP神经网络模型。首先根据网络训练时间和收敛情况确定一个合适的收敛精度，然后对误差用自回归模型进行校正，这不仅提高了预测精度，而且还缩短了训练时间。将该模型用于海河流域用水量预测中，结果表明该模型有较好的预测效果，平均相对误差达到1.89％，预测的海河流域2010年和2030年用水量将分别达到422亿m3和436亿m3，预测结果可为水资源管理和规划提供一定的依据。
10.参数敏感度在TBM开挖隧洞稳定性分析中的应用
- 佟大威
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：针对TBM开挖的深埋输水隧洞，通过三维非线性有限元对围岩各项参数对围岩稳定性影响进行了敏感性分析。引入敏感度因子来衡量各项独立参数对岩体稳定性影响的敏感程度。用正交试验设计的方法分析各参数存在相互关联的基础上对围岩稳定性影响的敏感程度,从而确定影响围岩稳定的主次因素：弹性模量E和内摩擦角(φ)是影响岩体稳定性的主要因素，而泊松比μ和凝聚力c为次要因素。并利用正交设计中最优因素的选择，确定了用于围岩稳定计算的最佳参数建议值，为在室内实验数据不总或较离散时确定岩石力学参数提供了一种有效且实用的方法。
11.软土地基上半圆型防波堤稳定性分析
- 肖忠
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：半圆型防波堤是适用于软土地基的一种结构型式，基于软黏土的循环强度概念，在大型通用有限元软件ABAQUS平台上，通过二次开发，将软黏土的循环强度与D-P屈服准则相结合，基于拟静力分析建立了复合加载模式下半圆型防波堤循环承载力计算模型。结合某工程，对半圆型防波堤的稳定性进行了分析，计算表明考虑地基循环弱化效应时地基承载力有较大降低，打设塑料排水板对软土地基进行加固可以有效的提高软土地基承载力。分别采用Swipe加载方式和荷载-位移加载模式得到了水平力和竖向力组合加载下的结构承载力破坏包络线，采用荷载-位移加载模式和Swipe加载方式相结合的方法得到水平力、竖向力及力矩组合加载下的三维破坏包络面。分析了箱内填砂量、基床宽度及地基加固深度对半圆堤稳定性的影响，相对于改变基床宽度，打设塑料排水板对软土地基进行加固是提高软土地基承载能力的有效途径。
12.反拱透水底板拱端推力与板块位移研究
- 杨敏;张少济;孙勉
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：高坝消力塘作为下游河床的防护结构，其自身在高速水流冲击下的稳定性与安全性是实现消能和防冲目的的关键所在，是水利工程所面临的亟待解决的课题之一。本文基子模型试验并结合数值模拟研究了反拱透水底板的拱端推力与板块位移特性。结果表明，与不透水底板相比，透水底板可以显著的减小拱端推力，并且拱端推力与板块位移均随开孔率的增加而减小，且减小趋势逐渐变缓，从而可以提高反拱底板的稳定性。结合拱端推力的频谱分析可知，开孔后拱端推力的脉动能量降低，并且功率谱重心向低频移动。本文的成果为水垫塘防护结构“主动防护”模式在工程中的应用作积极探索。
13.真空-堆载联合预压加固吹填土地基有限元分析法的研究
- 孙立强;闫澍旺
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：吹填土地基作为欠固结土，其真空预压加固过程比较复杂，初始条件和边界条件也比较复杂。通过对吹填土地基的形成和真空预压加固过程的分析，本文对其初始孔隙水压力和真空度在排水板中的传递规律进行了研究；在砂垫层和排水板中施加负的真空压力；根据真空预压加固机理，将非线性本构关系(Duncan-Chang模型)引入Biot固结理论，综合考虑不同工程的荷载形式、初始条件和边界条件编制了通用的有限元程序，对真空预压法地基加固进行平面应变有限元分析；该程序实现了堆载的施加，既能用于计算单纯的真空预压也能用于真空-堆载联合预压的有限元计算。利用本文提出的有限元程序分别对吹填土地基整个加固过程和正常固结土地基的真空-堆载联合预压进行了有限元分析，计算结果与实测结果对比表明，该方法较好的反映了实际工程沉降及孔隙水压力的发展趋势。
14.天津大学新体育馆金属幕墙体系设计
- 毋英俊;陈志华
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：天津大学新体育馆是天津大学十一五规划重点项目之一。本文详细介绍了该工程中金属幕墙体系的构造特色，受力特点，并选取体系重要部分建立有限元模型，按照相关规范的建议选取了荷载与工况组合进行了计算，对结果进行了分析，得出了在本幕墙龙骨体系中，出平面方向风荷载为位移与应力的控制荷载，当温度与水平地震作用以较大的组合系数相组合时，也会对结构的水平位移与应力水平产生较大影响的结论。
15.纤维增强异形柱节点抗震性能试验研究
- 赵海龙;王铁成;张学辉
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：本文通过对两组钢筋混凝土异形柱节点(每组一个节点核心区采用聚丙烯纤维混凝土)的抗震试验研究。对比了两组异形柱框架节点的破坏特征、承载能力、延性、滞回特性及耗能能力等抗震性能，以研究聚丙烯纤维对节点抗震性能的改善效果。分析结果表明：聚丙烯纤维的加入，可以明显改善节点的破坏形态，对于节点开裂荷载有很大程度的提高，对于结构的承载能力、位移延性、耗能等也有所改善。
16.爆炸荷载作用下钢筋混凝土结构的动力响应行为与损伤破坏机理
- 师燕超;李忠献;郝洪
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：近年来，世界范围内恐怖爆炸袭击频繁发生，另一方面建筑物内部因燃气泄露、电器老化或易燃易爆物存放不当而引发的意外爆炸也时有发生。这些突发性爆炸事故，不仅会直接造成爆源附近人员的严重伤亡和财产的严重损失，而且所产生的强烈的爆炸冲击波作用到周围建筑物上，会引起建筑物发生剧烈的振动并出现损伤破坏，甚至会导致建筑物因某些关键结构构件的失效而丧失承载平衡，致使结构发生局部或整体的连续倒塌，因而引发更为严重的灾害。为了揭示突发性爆炸事故中建筑结构的损伤破坏机理和连续倒塌机制，本文从爆炸冲击波与结构柱的相互作用的模拟及作用于结构柱上的爆炸荷载的预测，钢筋混凝土结构构件在爆炸荷载作用下的动态响应和损伤破坏的分析及损伤程度的评估，以及钢筋混凝土框架结构在爆炸荷载作用下因关键结构构件失效后发生连续倒塌的分析等三个方面，系统研究了爆炸荷载作用下钢筋混凝土结构的动态响应行为与损伤破坏机理。
17.用十字板强度推算软粘土抗剪强度指标的方法及应用
- 封晓伟;闫澍旺
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：天津滨海新区地基土上覆较厚的软粘土层，处于欠固结状态，含水率高，承载力低。在构筑物施工期稳定性分析中，需要采用不排水强度指标。常用的几种抗剪强度指标中，以十字板强度最为可靠。但由于十字板强度是土体各滑动面上的抗剪强度的小值，用于计算土坡稳定性计算常得到过于保守的不合理的结果。同时，单一的十字板强度指标无法用于计算箱筒型基础的地基土压力及承载力。本文基于十字板强度随深度线性分布的规律及摩尔-库伦抗剪强度原理，结合收集的大量的十字板强度实测数据，通过回归统计分析推算出地基土的两个抗剪强度指标，并将其应用于软粘土土坡的稳定分析及新型箱筒型基础稳定性的计算。
18.阻尼力双向调节磁流变阻尼器的性能测试与滞回模型
- 丁阳;张路;姚宇飞;李忠献
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：为了克服传统剪切阀式磁流变阻尼器在零电流状态下出力过小及逆变式磁流变阻尼器无法充分退磁等缺陷，在前期概念设计和理论分析的基础上，制作了4个阻尼力双向调节磁流变阻尼器模型，测试了其在不同电流输入状态下阻尼通道处的磁场分布以及力-位移和力-速度等力学性能曲线，并通过对改进型Sigmoid模型的参数识别建立了模型阻尼器的动力滞回模型。结果表明，模型阻尼器的磁路结构能够较好地实现阻尼力双向调节的设计思想，阻尼通道处的磁场分布基本满足设计要求；模型阻尼器在零、最大正向和最大负向电流状态下分别实现中等、最大和最小出力，其中在零电流状态下的中等出力既能保证故障安全性能，又能防止磁流变液沉降；所建立的动力滞回模型简单、实用，且模拟精度高。
19.考虑屋面板自振效应和流固耦合效应的大跨度空间结构风振系数
- 齐麟;丁阳
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：为了得到屋面板自振效应和流固耦合效应对大跨度空间结构风振系数的影响，首先对不同风速时程数值模拟方法的计算效率和计算精度进行比较，确定适合大跨度空间结构风速时程数值模拟的方法；分别针对考虑屋面板自振效应和流固耦合效应推导了风荷载计算公式；对天津奥林匹克中心体育场大跨度钢管桁架结构和一体育馆屋盖大跨度单层球面网壳结构进行风振系数计算分析。结果表明,考虑屋面板自振效应，使结构风振系数增大；考虑流固耦合效应，使结构风振系数减小，且风和结构的耦合起主要作用，风和屋面板耦合的影响很小，可忽略不计；同时考虑屋面板自振效应和流固耦合效应，结构风振系数分布规律基本不变,屋面板自振效应与流固耦合效应对结构风振系数的影响不能相互抵消，且不同结构影响程度不同。
20.面向历史构造的复杂断层网络三维建模方法
- 钟登华;刘杰;李明超
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：断层处理是三维地质建模及其可视化研究的难点。针对复杂断层网络重建的需要，基于NURBS技术拟合构造反映空间展布规律的断层面，进而建立断层实体模型；在此基础上，根据地质解译得到的历史构造和错动关系，引入无环有向图拓扑排序方法，确定断层网络中断层的构建顺序，并结合相交断层的处理方法，成功地解决了多个断层相互错动的三维建模难题。实际工程应用表明，该建模方法突破了以往建模在存储量和运行速度方面的限制，能够较为真实，客观地再现工程区域内的复杂断层网络，并为复杂工程地质三维建模与分析提供了理论基础。
21.预应力钢结构受安全性控制的可靠度分析
- 刘占省;陈志华
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：对功能函数不能明确表达的可靠度分析问题，常采用响应面法。本文基于概率理论探讨了响应面法(RSM)的概念，在弦支梁结构受安全性控制和结构整体可靠度评价的基础上，采用基于中心复合设计的响应面法，运用APDL语言编制相应的程序，对模型进行了可靠度计算和分析；给出了弦支梁结构的体系可靠度和结构各参数的灵敏度。也可知响应面法用于大型复杂结构的可靠度分析，可相应提高工作效率。
22.迁安文化会展中心工程平面张弦梁结构的整体吊装分析
- 陈志华;乔文涛;刘宁
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：平面张弦梁结构的侧向稳定性较差，在设计时要进行仔细验算以防止其在使用时发生侧向失稳。此外，在施工过程中，尤其采用整体吊装法施工时，由于张弦梁的支承条件，荷载状态都与设计时的不同，所以不能用设计时的稳定性能来衡量施工过程中的稳定性，必须针对不同的吊装方法对其重新进行稳定性验算。本文详细介绍了迁安文化会展中心平面张弦梁结构整体吊装过程中的侧向稳定性分析与吊装方案的选择，以及其安装就位后的稳定性分析及控制方法。
23.关于CS板式房屋结构力学性能的研究
- 曲秀姝;李砚波;陈志华
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：CS板式结构是一种新型结构体系，该结构具有节能、环保、施工工艺简化等诸多优点。本文在原有1∶2.8CS板式房屋模型结构试验的基础上,利用有限元软件建立了模型结构的有限元模型并对其施加试验过程中的竖向荷载和水平低周反复荷载，然后总结有限元计算结果并绘制出结构在荷载作用下的的滞回曲线、骨架曲线，在此基础上提出新型板式房屋结构的恢复力模型以方便以后的实际研究，计算结构延性系数，通过有限元计算结果与实际试验结果相比较,总结出模型结构具有良好的抗震性能。最后以现有规范里计算理论出发，并结合试验过程中板式结构各部分受力特点以及此新型板材的构造的特点，推导出此结构纵墙的正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力计算公式。
24.钢结构住宅的新型构件——方钢管混凝土柱计算理论及承载力研究
- 陈志华;周婷
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：钢管混凝土柱在钢结构住宅中得到了广泛应用。首先分析了目前一些方矩钢管混凝土柱计算理论的特点和假定。然后进行了方钢管混凝土柱的超声波检测试验和剖切试验，得到了钢管壁与混凝土间存在空隙、粘结不牢靠的工作特点。进行了方钢管混凝土推出试验，研究了钢管壁与混凝土之间的粘结承载力。基于上述试验成果，提出了钢管混凝土承载力计算的叠加理论,并进一步提出了方矩钢管混凝土柱轴拉压、压弯和拉弯承载力计算公式。根据变形协调原理，研究了钢管与混凝土轴压分配系数，并基于此提出了方钢管混凝土柱承载力计算的改进公式。
25.交通荷载作用下结构性软土的孔径分布试验研究
- 雷华阳;姜岩;陆培毅
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：采用动三轴试验和压汞试验，对结构性软土在交通荷载作用下的孔隙分布特征进行了分析，结果表明，结构性软土存在一个振动频率门槛值，相应的孔隙分布特征转折点为0.3μm，振动频率大于门槛值时，频率对孔隙累积分布曲线影响可忽略;根据分形理论，结构性软土具有3个分形的无标度区，根据这一特点确定了团粒内孔隙和团粒间孔隙之间的分界尺寸为0.5μm，同时给出了新的孔隙界限标准。
26.基于概率神经网络和径向基函数神经网络的大型复杂斜拉桥结构的智能诊断方法
- 李忠献;禚一;朱劲松;谢斌
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：为了及时掌握桥梁运营状态下的健康状况，快速有效地识别出桥梁结构可能发生损伤的部位和损伤程度，是当前桥梁工程研究领域的热点问题之一。本文以天津市中心城区快速路跨子牙河钢-混凝土混合梁斜拉桥为背景，开展了基于子结构识别的大跨度斜拉桥损伤识别方法研究。根据分步识别理论，将结构体系的损伤识别分为子结构的损伤识别和子结构构件的损伤识别两个阶段。第一阶段采用概率神经网络进行子结构的损伤识别；第二阶段采用径向基函数神经网络进行钢主梁子结构局部构件的损伤识别。提出了动-静组合损伤指标用于子结构构件损伤识别，并建立相应的径向基函数网络模型，分别针对单损伤、双损伤和三损伤的不同损伤工况进行了数值仿真。数值仿真结果表明，联合采用这两种网络进行分阶段的损伤识别方法具有较高的效率，可在实际桥梁健康诊断系统中应用。
27.超越雪荷载灾害作用的钢结构设计研究
- 陈志华;孙国军
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：总结最近几次暴雪灾害，研究目前基本雪压取值和屋面雪荷载分布系数取值存在的问题；基于钢结构对超越雪荷载相对比较敏感的概念,引入超越荷载灾害系数，形成敏感钢结构设计理念；对雪荷载标准值和屋面积雪分布系数的修正及钢结构设计时构造技术、应力集中、拉压杆件设计和复杂荷载数值模拟等提出了抵御超越雪荷载灾害的具体建议。
28.长大桥梁失效模式与数值模拟研究进展
- 孙松建;李忠献
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：长大桥梁是交通枢纽工程，其建设造价高、工程作用重大。长大桥梁一旦遭受地震破坏，将会给社会造成巨大经济损失，因此对强震作用下长大桥梁的灾变过程进行研究具有非常重要的意义。但从目前的研究状况来看，其失效模式尚难以识别，数值模拟技术也并不成熟。为了更方便这方面研究，本文首先在已有研究资料的基础上，简单总结概括了当前国内外关于桥梁强震灾变过程的数值模拟的方法与技术；此外，考虑到长大桥梁强震灾变全过程数值模拟的最终目的是要充分掌握其在强震作用下的失效破坏模式，本文又对桥梁可靠度的近似计算和失效模式的识别方面的研究现状进行了归纳总结，并分析了这些方法各自特点；根据这些分析，最后对长大桥梁失效模式和数值模拟未来研究内容和重点进行了展望。
29.格栅筒碎石桩加固软基的机理及计算方法研究
- 刘润;魏秋晨;闫澍旺
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：格栅筒碎石桩是碎石桩应用于软土地基加固的特殊形式。为了保证软土地基中碎石桩的承载力，对格栅的强度应有一定的要求，即格栅受到的环向拉力不能达到或超过其抗拉强度极限值，否则会导致格栅失效影响加固效果。因此如何计算上覆荷载作用下格栅中的环向拉力是合理应用格栅筒碎石桩的关键问题。本文基于弹性力学的基本假定通过受力分析提出了计算碎石桩中应力及格栅筒中拉力的简化计算方法和有限元模拟方法。通过算例分析阐述了两种算法所得结果的异同点，进而分析了基础刚度、桩身自重、格栅筒及上部荷载对碎石桩及格栅中拉力的影响。研究表明基础刚度对碎石桩及格栅中力的分布有较大影响；是否考虑桩身自重会影响格栅中最大拉力的大小；格栅的存在对于提高碎石桩的承载力效果显著；当上部荷载增大时格栅中的环向拉力有可能达到其极限抗拉强度。
30.地下管线地震作用下的随机响应分析
- 王岱;屈铁军;梁建文
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：台阵记录分析结果已证实，地震时地面上各点的地震动既不是完全相关的，也不是完全独立的，而是部分相关的。地震地面运动的这种性质对地下管线的影响还不十分清楚。本文利用随机振动理论中的虚拟激励法计算了均匀介质中连续管线纵向和横向地震响应，给出了局部效应、相干效应、管径及壁厚对管线响应的影响。分析结果表明：忽略地面运动的部分相关性会给出不安全的结果。
31.预应力钢结构的考虑施工过程非线性仿真分析
- 刘红波;陈志华
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：本文针对实际的施工过程，考虑结构成形和主动索张拉同时进行时的相互作用和相互影响，提出考虑施工过程的非线性仿真分析法，较好的解决了放样态找形和分级分批主动索索力张拉控制值的确定问题，且力学概念清晰，对今后相关结构施工分析有一定的参考价值。
32.国道112线水泥土室内配比实验研究
- 苏晓成
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：通过天津高速公路国道112线水泥土室内配比实验，研究了不同水泥掺入比下水泥土的无侧限抗压强度。分析了水泥掺入比，龄期和土层对水泥土材料无侧限抗压强度的影响。
33.动力固结中的“软土核”效应
- 魏芸
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：在对实际工程案例的分析研究中，本文第一次提出在用动力固结法处理包含饱和软土层的成层土地基中存在的“软土核”效应。所谓“软土核”效应指的是在成层土中运用动力固结法所形成的超孔压场在空间上呈现软土中大，周围土中小，貌似桃核状的特点。正是这种“软土核”效应的存在，加速了软土层中孔隙水的消散。另外，本文还就该实际工程提出发生“软土核”效应的“软土层临界厚度”的概念，并从该角度重新解释了“橡皮土”产生的原因所在。
34.半刚接节点的临界值分析
- 陆征然;陈志华;闰翔宇
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：简述了节点刚性在钢结构设计中的考虑方法，基于节点转动刚度对梁柱节点进行了分类。简要介绍了国内外对节点刚性的研究现状，并重点介绍了Eurocode3和Bjorhovde对于节点刚性的分类方法，分析了现有研究中对于不同节点构造形式刚度的判断。最后基于上述分析，提出了一种基于节点连接惯性距和梁全截面惯性距比值的节点刚性的简化判定方法，为工程中梁柱节点的设计和研究提供一定的参考依据。
35.大跨度空间网壳结构水平推力处理方法研究
- 陈志华;闫翔宇
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：提出了在大跨度空间网壳结构(或者拱形结构)设计中如何处理支座水平推力的问题。论述了可采用的加拉杆、壳体落地、加止推结构、加密柱距或加大柱截面、加横膈、增加柱的柔度或橡胶支座、设置水平梁或水平桁架、壳体曲线过渡等八种方法。分析了各种处理水平推力方法的特点。结合秦皇岛港60米跨度柱面网壳、河北农大体育馆椭球面网壳和内蒙古白塔机场复合型网壳的实际工程，按照每个网壳工程各自结构体系的特点，分析论述了三个工程所采用的水平推力的处理方法，可为各种网壳工程的结构设计提供参考和依据。
36.地铁车站内爆炸超压荷载模型
- 曲树盛;李忠献
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：在对受到内部爆炸冲击下的地铁车站结构进行动力响应分析时，首先要确定作用在地铁结构上的爆炸超压荷载。地铁车站这种大型复杂的地下结构，由于其环境封闭，结构与通道布置复杂等多种因素影响，作用在车站结构内部的爆炸超压荷载十分复杂。为了掌握作用在地铁车站结构上的爆炸超压荷载的特性，应用非线性显式动力分析软件建立了地铁车站内部爆炸超压荷载的数值分析模型，分析了网格划分尺寸对爆炸超压荷载计算结果精度的影响，模拟了地铁车站内部刚性地面上发生爆炸的过程，研究了爆炸冲击波在地铁车站内部的传播与衰减规律，以及作用在结构表面的爆炸超压荷载的特性，得到了一个可用于对地铁车站受到内部爆炸冲击作用下结构动力响应分析的简化超压荷载模型。
37.一种简化的混凝土结构地震损伤评估模型
- 李正
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：随着地震工程学的发展和结构抗震设计思想和理论的进步，探讨结构在地震作用下的地震损伤破坏机理和全过程和基于结构性能的抗震设计方法逐渐得到各国专家和学者的重视。而地震损伤评估的研究是其中一个重要研究方面。鉴于现阶段混凝土结构地震损伤评估方法的局限性,本文采用改进的混凝土材料的Mazars损伤模型，进而提出了一种基于常规有限元分析子步的简化的地震损伤评估方法，这种方法实现简单，便于实际应用同时具有较好的精度。最后将简化方法应用到一个钢筋混凝土框架的地震损伤分析评估实例之中，结果与实验和实际震害较相符合，表明本文提出的方法的有效性。
38.海底管道疲劳寿命预报方法
- 傅明炀;余建星;高喜峰
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：海底管道悬跨管段在波流联合作用下非常容易发生疲劳破坏。本文通过多项Galerkin方法对海底管跨的涡激振动方程进行求解，获得管跨系统的时域非线性动力响应，分析疲劳裂纹扩展模型McEvily模型中各个参数对管道疲劳寿命的影响，在此基础上提出管道疲劳寿命预报方法。
39.海洋采油平台打桩工程中土塞效应的研究
- 闫澍旺;董伟;刘润
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：桩的可打入性分析是一个涉及桩—锤—土相互作用的复杂体系。其中桩内土塞闭塞效应对其有着重要影响。随着海洋平台向深海发展，越来越多地采用了超大直径(2m左右)超长(100m左右)桩，而在工程实践中发现目前的土塞效应判断方法同实际观测结果有较大出入，不能满足工程要求。为此根据太沙基深基础计算方法提出了新的土塞效应判断方法，考虑了边载效应，同时考虑打桩对周围土体的影响，引入动力效应系数，并将其应用于实际工程中，实测打桩记录结果与计算结果吻合较好，可用于桩的可打入性分析中。
40.半椭圆异质凸起对平面SH波散射的半解析解
- 付佳
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：场地反应问题是地震工程学中的一类重要的波动问题。局部凸起地形是工程中极为常见的一类场地。这种场地上的建筑应该适当考虑地形对地震的放大作用。而过去的研究成果多集中于将凸起地形模拟为圆形的情况。考虑到椭圆是更为接近自然状态的一种地形，本文关注了SH波入射下椭圆形凸起地形地表位移的半解析解。最后给出了由于地形的存在对建筑设计中的一些建议。
41.天津慈海桥摩天轮结构风振响应分析
- 葛金刚;丁阳;李忠献
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：随着经济的发展，高耸结构被越来越广泛的应用。高耸结构主要荷载是风荷载，地震区的地震作用有时也起主要作用,因此对高耸结构进行精细化分析十分必要。风荷载由平均风和脉动风构成，平均风对结构振动的贡献很小，而脉动风则是引起结构振动的主要因素。本文介绍了风速时程模拟的谐波叠加法及经过快速傅立叶改进的谐波叠加法，给出了两种方法计算的关键步骤。考虑脉动风的空间相关性，使用MATLAB编写基于快速傅立叶改进的谐波叠加法的风速时程模拟程序。以天津慈海桥摩天轮结构为背景,用已编写的MATLAB程序模拟慈海桥摩天轮结构选取点的风速时程。根据风速与风压转换关系，将所得风速转换为节点风荷载，利用ANSYS对结构进行风振响应分析，分别得到结构位移和应力时程曲线，验证了结构设计的安全性。
42.考虑动水压力影响的深水桥墩地震响应分析
- 黄信;李忠献
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：地震激励下水与桥墩的相互作用会对桥墩产生动水压力，本文研究动水压力作用对深水桥墩地震响应的影响，对提高深水桥墩长大桥梁的抗震安全性尤为重要。分别采用Morison方程和辐射波浪理论，建立了动水压力计算方法，分析了动水压力作用对桥墩地震响应的影响，并比较了两种方法计算的动水压力对桥墩地震响应影响的差异；同时分析了考虑材料非线性时动水压力作用对桥墩地震响应的影响。研究表明：动水压力作用不仅会改变桥墩的动力特性，而且会增大桥墩的地震响应，其影响随相对水深的增大而增强；当桥墩迎水面宽度较大时，采用Morison方程计算的动水压力对桥墩地震响应的影响明显大于采用辐射波浪理论计算动水压力的影响；考虑材料非线性时动水压力对桥墩地震响应的影响相对线性材料而言有所变化。由此得出结论，在深水桥墩长大桥梁的抗震分析中，需考虑动水压力作用对桥墩地震响应的影响。
43.土与结构相互作用振动台试验模型土设计方法分析
- 李岳;姜忻良
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：振动台试验是进行土与结构相互作用问题研究的重要手段，对于相互作用体系中地基土的模拟目前仍存在很多难点。本文首先介绍了模型土相似设计的主要特点，对近年来国内外常用的模型土设计方法进行了归纳与分类，并对其进行了分析和比较。分析比较的结果可为今后的试验研究工作提供指导和帮助。
44.瞬态瑞雷波信号在路基压实度检测中的处理技术
- 刘会勋;丁红岩;李青山
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：利用瑞雷波法检测路基压实度是近年发展起来的现代无损检测技术。阐述了瞬态瑞雷波的检测原理。对路基压实度检测中瑞雷波的测试技术参数进行了分析，获得了测试时的锤击力、传感器频率及布置间距的结果。通过对路基土实测数据的分析处理，给出了瞬态瑞雷波信号的处理方法和过程。为了避免二维傅立叶变换时出现数据折叠干扰，对于转换时频率和波数的区间要求做了相应的限定。路基压实度的检测实例表明，利用瞬态瑞雷波信号进行路基压实质量的测定是可行和可靠的。
45.含水量因素对路基土剪切波速的影响分析
- 李增志;丁红岩;刘宪庆
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：利用剪切波法检测路基压实度是近年发展起来的现代无损检测技术。为了研究路基土含水量对剪切波速的影响与否及程度大小,进行了二者的相关性试验。通过试验建立的含水量和剪切波速的数学模型发现，当含水量较高时，含水量的增减对剪切波速的影响较小；而随着含水量的降低，其增减对剪切波速的影响逐渐增大。利用灰关联分析针对含水量和干密度对剪切波速影响的敏感程度进行了分析，结果表明剪切波速对干密度的敏感性略大于对含水量的敏感性，且二者都是显著的。研究说明，在利用剪切波法检测路基压实度时，尤其路基含水量低于最佳含水量时，应当充分考虑含水量因素对测试结果的影响。
46.SMW工法型钢起拔力有限元分析
- 陆培毅;李志伟
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：型钢能否顺利回收不仅直接地影响SMW工法的经济性，也间接地影响其在工程界的推广。针对目前国内对型钢起拔力研究所存在的不足，利用ABAQUS有限元软件对基坑开挖、支撑架设与拆除、基坑回填及型钢起拔等一系列施工过程进行模拟，并根据计算结果，对型钢起拔力的主要影响因素，包括摩擦系数、挡墙回填压力、挡墙变形量、挡墙横向约束、挡墙厚度、千斤顶压力等进行分析；同时对型钢起拔力简化公式进行简单修正。
47.三维地铁车站的地震响应分析
- 毕继红;王菲
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：首先介绍了饱和砂土多屈服面动本构模型的基本原理，将其运用到围岩的整体刚度矩阵计算中，对三维地铁车站进行了抗震分析，并与按单屈服面模型理论计算结果进行比较，说明了对地铁抗震分析时采用多屈服面动本构模型的必要性。分析了沿隧道轴向，应力与位移的变化趋势，从而说明，以往所采用的二维平面模型是存在弊端的，有必要建立三维模型进行地震响应分析。
48.受锚泊作业影响下的海底管道埋设深度研究
- 余建星;晋文超
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：海底管道作为海上油气田的生命线，与陆上管道相比，其运行风险更大，目前，中国在渤海、东海及南海海域已经铺设了近2000千米的海底管道，而且随着海洋石油业的蓬勃发展，这一数字仍在逐年递增。因此，研究影响海底管道安全的各类社会环境因素,特别是锚泊作业的影响，确定合理的海管挖埋深度，对于海洋工程项目十分重要。本文基于对海底管道埋设的相关规范和风险评估方法研究的基础上，应用失效概率的分析方法，通过分析失效概率与埋深的相互关系，得出特定海域管道建议埋设深度的结论。通过国外相关单位对海底管道挖埋深度的要求，研究给出适合特定社会环境下即受锚泊作业影响下的海底管道挖埋深度的计算模型。
49.基于模型实验的海底管跨动力特性研究
- 余建星;孙凡;杜尊峰;傅明炀
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：本文以海底细长柔性管跨结构为研究对象，分析了当管外稳定流体流经管道时产生涡激振动的动力学特性。通过对不同尺寸管道在不同流速条件下的旋涡发放频率、结构自振频率以及振幅的测量实验，从而找出了圈形管道在稳定流中涡激振动的规律，提出了由折算速度来控制涡激振动的方法。为了将模型实验结果与理论计算进行比较，建立经验参数与不同实验条件下的物理参数之间的关系，利用尾流振子模型的方法计算模型的涡激振动动力反应。
50.波浪辐射应力在渤海湾海域对风暴潮的影响
- 李大鸣;徐亚男
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：为提高风暴潮预报精度，本文研究了波浪辐射应力对风暴潮的影响。首先建立了风暴潮数值预报模型，提出采用嵌套模型、调和分析和风场同时作用的风暴潮数学模型边界确定方法。通过模拟2007年3月份渤海湾一次风暴潮过程，分别计算了受风应力、波浪辐射应力、及二者综合作用下的渤海湾海域风暴潮潮位及潮流过程，并将计算潮位与实测潮位资料作对比验证，得到风应力是渤海沿岸风暴潮的主要影响因素，而在波浪辐射应力作用下极值处的增水效应亦十分明显。且在地形与波浪辐射应力作用下得到的渤海湾风暴潮潮流过程有明显的裂流现象，流态表现为不对称的近岸环流。综合所模拟的潮流潮位的变化，得到波浪辐射应力对渤海湾风暴潮的影响是显著的结论。
51.新型拖曳锚实验及形态优化研究
- 张炜;周海芳;刘海笑
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：随着海上油气资源开发不断向深水和超深水发展，以合成纤维材料作为系缆并以新型拖曳锚作为系泊基础的绷紧式系泊系统，越来越成为深水系泊的一种主要方式。本文分为两个部分,第一部分通过广泛的文献调研，基于国际上模型实验、现场实验和工程应用的大量数据,总结并概述新型拖曳锚实验研究的基本情况，并在此基础上对各类实验研究方法进行了评述;第二部分基于新型拖曳锚形态优化的发展历程，将锚板的结构组成分为七个部分，对各部分功能进行了详细评述,并提出相应的设计原则。本文通过对新型拖曳锚实验及形态优化研究的考查分析，为中国在新型深水系泊基础及系泊系统方面的自主研发提供重要参考。
52.水跃区底部压力脉动的沿程变化规律研究
- 辜晋德;练继建
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：水跃是最常见的水流形态之一，水跃底部的压力脉动是造成消力池底板破坏的重要原因。前人对水跃底部压力脉动的研究较多，但至今在许多方面学术界仍没有达成共识。本文对不同Fr数的水跃底部脉动压力进行系统了试验测试，重点分析了水跃区底部脉动压力概率分布的正态性、最大幅值取值、脉动压力主频的沿程变化规律。结果表明：水跃跃首、跃尾脉动压力的概率分布接近正态分布，跃中强旋滚区偏离正态分布；最大振幅估计参数K在跃首、跃尾可取3，但在强旋滚区应取4～6脉动压力主频沿程也有变化，跃首跃尾主频较低，旋滚区主频较高；相关尺度的沿程变化也指出了水流强紊动产生的区域。本文的研究结论可供工程设计作为参考。
53.基于智能优化方法的风电基础优化设计
- 刘喜珠;练继建;王海军
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：在能源要求和生态环境的双重压力下,风能资源的开发建设规模越来越大。风电基础对整个风电机组塔架结构的稳定性起决定作用，在工程应用中备受瞩目。在风电基础满足地基承载力、地基变形和基础的抗滑抗倾覆、抗剪抗冲切、受弯以及几何构造要求的基础上,运用智能优化方法，将优化设计理论应用于风电基础，建立了风电基础优化的数学模型，并结合工程实例来分析风电基础的校核计算和优化设计问题，计算结果表明智能优化方法可以有效减少风电基础自重，得出合理的主要结构钢筋用量，在保证安全性的前提下，提高工程效益。
54.取水泵房衬砌式深井结构计算方法探讨
- 张社荣;严磊;刘树峰
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：以某取水泵房的深井结构为研究对象，采用目前常用的位移法进行了结构计算，并且运用有限元法进行复核。结果表明有限元法可以弥补传统计算方法的不足，更好地反映泵房深井的实际体型、底部锚桩的作用和底部基岩抗力效应，研究结果可为今后对各种泵房深井结构的设计提供参考。
55.天津北三河水系雨洪水资源潜力的估算及其应用
- 毛慧慧;冯平;王勇
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：基于资源水利的理念，以雨洪水资源为研究对象，针对其动态性分别引入理论潜力、可实现潜力、现实潜力及待开发潜力的概念及算法。以天津北三河水系为典型区域，分别计算了各流域和整个水系的各个频率年的自产水量、理论潜力、可实现潜力，给出了各频率来水情况下雨洪水资源潜力的年内分配过程,并以待开发潜力为主要关注对象，对其进行频率分析，计算得到50%、20%、10%、5％各频率年下的待开发潜力值依次为4.42×108m3,12.96×108m3、20.02×108m3、27.35×108m3，为以后的雨洪水资源利用模式的制定提供了依据。
56.河道、滞洪区洪水演进数学模型的研究
- 李大鸣;林毅;徐亚男
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：本文采用有限体积法建立了适应河道、滞洪区复杂情况的洪水演进一、二维衔接数学模型。构造了适合河道洪水计算的一、二维河道型网格和滞洪区二维地面型网格，具有多点、多面，既镶嵌又衔接的特点。将对洪水演进速度影响较大的阻水建筑物模化成特殊通道，提出了洪水演进过程中渗流所造成的水体损失的计算模式。将该模型应用于大清河滞洪区，讨论了洪水边界条件，确定了模型糙率，率定了模型渗流参数。结合大清河“96.8实测洪水资料”进行了洪水演进数值模拟，分别对河道的水位、流量和滞洪区来水时间进行了模型验证，验证结果基本吻合。
57.引滦三水库的年径流系列丰枯遭遇分析
- 牛军宜;冯平
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：研究滦河中下游水库径流系列丰枯遭遇问题对滦河中下游水库群联合供水优化调度以及合理配置区域水资源具有重要意义，文中运用Copula联结函数构造了潘家口水库、桃林口水库和于桥水库两两之间年入库天然径流系列的二维联合分布，然后利用此联合分布计算了这三个水库年天然来水量系列两两之间丰枯遭遇的频率。结果表明，三水库的丰枯同步频率非常高，不利于调水的丰枯遭遇情况高达35％-40%，为保证天津、秦皇岛等地的供水安全，一方面必须加强引栾水库群的优化调度，充分发挥各个引栾水库的调蓄功能，降低不利丰枯遭遇带来的影响，另一方面要加快南水北调工程建设,同时促进社会向节水型社会转变。
58.水利工程的的影响与反思
- 席清海
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：水是生命之源，人类的工程活动由来已久，今天人类的工程活动几乎延伸到了地球各个角落。在人们从事工程实践改造自然为我所用的同时不得不面对着自然带给人们的惩罚和恶果，比如黄河开发，咸海事件，比如水污染等等，值得我们反思我们已有的工程思维范式：改造与再造，开发与保护并举。
59.动态规划在土石方动态调配建模中的应用
- 张平
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：高土石坝工程土石方工程量巨大，坝料种类复杂，料场众多。土石方的平衡规划是高土石坝施工的基础，充足合理的土石方调配是工程正常施工的基本保障。本文采用动态规划的思想，建立了土石方平衡规划模型，采用补充时空约束条件的线性规划方法，解决了分期施工对土石方调配具有时间限制。
60.梯级水库联合防洪应急调度模式及其风险评估
- 王冰
- 《天津大学第二届博士生学术论坛——建筑工程论坛》 | 2009年
摘要：基于梯级水库大坝中的一座遭遇不利的突发事件出现险情时，研究通过水库联合应急调度措施防止大坝溃决，或者延迟溃坝时间和消减洪峰流量，将洪灾损失降至最低。介绍了漫坝风险分析的基本理论和计算方法。以岗南、黄壁庄梯级水库为例，当岗南或黄壁庄水库大坝出现险情时，应用水库联合应急调度措施，分别对两种应急调度模式下岗南和黄壁庄水库做漫坝风险评估。结果表明：梯级水库漫坝概率较低，但是由于水库保护区人口较稠密，经济较发达，漫坝风险度较高，且黄壁庄水库遇险时高于岗南水库遇险时梯级水库漫坝风险度。