堆石坝变形监测的灰色非线性时序组合模型

结合堆石坝变形的特点 ,应用逐步回归方法提取大坝变形观测数据系列的水压和温度分量后 ,用灰色非线性系统模型模拟剩余数据系列的趋势项 ,用时间序列模型模拟剩余数据系列的随机项 ,由此建立了堆石坝变形监测的灰色非线性时序组合模型 .计算分析表明新模型提高了拟合精度 ,使堆石坝变形监测的数学模型更趋于合理 .

渗透系数反演的CHNN模型方法

利用连续型Hopfield神经网络 (ContinuousHopfieldNeuralNetwork ,简称CHNN)的反馈特性 ,结合实测资料和数值计算 ,构建了岩土体渗透系数的人工神经网络反演模型 ,通过网络神经元状态的变迁而最终稳定于平衡状态 ,从而得到渗透系数反演优化计算的结果。经实例验证 ,效果较好。

基于时移小波-灰色理论的边坡位移预测模型研究

边坡的变形稳定性问题是土木工程建设中亟待解决的问题之一。大量研究表明,用实测的边坡位移时间序列预测边坡未来变形更为准确。但外界因素可能使数据产生误差,需去噪处理,才能使监测数据更有使用价值。结合时移小波去噪和灰色理论,对锦屏一级水电站边坡位移监测数据进行研究,提出了时移小波系数相关性去噪及小波-MGM(1,n)预测模型。该模型通过对小波尺度系数和近似系数的分解与重构来模拟真实信号,进而预测边坡的深度位移曲线。经验证预测曲线与实测曲线很接近,为边坡的治理和防护提供了一定的参考依据。

基于离心机模型试验的超深基坑受力变形研究

随着我国城市建设的发展,超深基坑不断涌现,然而开挖过程中土压力的分布以及围护结构的受力、变形模式的不确定性等问题为基坑的设计与施工带来了巨大的麻烦。为解决这些问题,本文以深圳某深隧系统工程的闸门井基坑为原型,通过离心模型试验结合有限元分析研究了其方形与圆形两种设计方案。实验表明,圆形基坑具有明显的土拱效应和环向刚度,土压力、弯矩、围护结构变形和地表沉降都小于方形基坑。2种基坑方案中深度效应都表现明显,变形沉降最后趋于稳定。土压力沿深度方向均呈非线性分布,由静止土压力逐渐向主动土压力发展,并且变形模式都为中间大两端小。实验后使用有限元方法进行数值模拟。2种方法即相互验证又相互补充。

基于SEM图像处理的岩体细观微裂隙三维重建模拟分析

鉴于岩体细观微裂隙的三维重建是研究细观尺度下岩体力学特性和渗透性的有效方法,利用扫描电镜(SEM)观察到了岩体细观结构SEM图像,获取了岩体细观裂隙几何参数并进行了统计分析,归纳总结了微裂隙二维几何参数及其概率分布规律,并基于Monte-Carlo随机模拟方法,利用Matlab软件中的GUI程序来进行岩体细观微裂隙三维重建,获得了岩体细观微裂隙三维重建效果图,通过与实际SEM图像微裂隙间距参数对比,验证了该模型的合理性。

褥垫层对CFG桩复合地基加固作用的分析研究

褥垫层的设置对CFG(水泥粉煤灰碎石桩)复合地基的沉降特性有着较大影响,本文以广梧高速公路十八合同段k131+010的CFG复合地基为实例,通过对褥垫层的作用机理进行详细讨论,得出最小褥垫层厚度公式,并运用三维有限差分程序FLAC-3D模拟了在不同褥垫层参数下CFG桩复合地基的沉降量及桩土应力比值.通过对模拟结果的分析表明,合理的褥垫层设计对桩土共同承担荷载起着重要的调节作用,可减少用桩数量,提高地基加固的效果.

地下岔洞开挖的三维弹塑性有限元分析

应用弹塑性有限元法对初始地应力场、洞室开挖等效应对地下岔管围岩的应力、位移和稳定的影响进行了数值模拟分析 ;并结合实际工程 。

箱形渗透试验仪中宽级配砂砾石渗流变形试验

为了解管涌现象形成和发展过程中土颗粒的移动规律,采用箱型渗透变形试验仪对不同级配的砂砾石进行了试验研究,并描述了渗透破坏过程。考虑固体介质的性质及特点,使用先进压力传感器记录试验中管涌过程,研究了宽级配砂砾石在渗流过程中的性质和特点。该试验为砂砾石的管涌破坏类型分类(发展型和非发展型)提供了合理的理论支持。

基于免疫算法优化的GA-BP网络在围岩参数反分析中的应用

针对传统BP神经网络、遗传算法在反分析应用过程中存在的问题,将基于免疫算法优化的遗传算法与BP神经网络结合起来,构建了具有更快的收敛速度和更强的全局搜索性能的GA-BP网络,根据某抽水蓄能电站地下洞室的开挖和埋深特点,选取弹性模量和侧压力系数为待反演参数并设定取值范围,以设定的反演参数值和有限元计算得出的洞室理论位移为训练样本,利用GA-BP网络训练此样本,得到洞室位移值与洞室物理力学参数之间的关系,将实测位移值输入训练好的GA-BP网络中获得参数的反演值,通过反演值计算出不同监测断面的位移值,从而验证了GA-BP网络在参数反分析中应用的准确性。

考虑相变的寒区隧道温度与渗流耦合的理论与数值模拟

岩体渗流场与温度场的耦合问题是岩体水力学最重要的研究内容之一,随着越来越多的寒区工程问题暴露,对寒区岩体渗流场与温度场进行系统的分析势在必行.推导了考虑相变的温度场影响下的渗流场控制微分方程以及渗流场影响下的温度场控制微分方程,并利用FLAC3D3.0软件中的FISH语言编写程序模拟嘎隆拉隧道,在考虑相变的情况下,通过对比考虑渗流和不考虑渗流的温度场,得知不考虑渗流的影响会夸大冻融圈厚度的结果.

固结-注浆等因素影响下的盾构沉降数值模拟分析

盾构施工引起的地表工后沉降受到包括土体应力变化、超孔隙水压力、注浆压力以及浆液弹模等多种因素的影响.利用应力传递理论计算出假定扰动区内的超孔隙水压力分布.基于牛顿体理论对浆液在盾尾的扩散形式进行理论分析,求得注浆压力的环向分布情况;借助试验研究了浆液弹模的时变性和注浆压力消散稳定情况.结合有限元软件对工后沉降进行模拟,计算了工后前90d左右的地表沉降值,分析了扰动度、注浆压力、浆体弹性模量对工后地表沉降的影响.算例模拟结果显示与实际情况十分吻合.

大坝渗流监控的环境量滞后影响研究

通过引入瑞利分布函数作为环境量对大坝渗流观测量的滞后影响函数,充分考虑了库水位、降雨、温度等因素对大坝渗流的滞后影响,并由此建立了大坝渗流监控的环境量滞后影响模型。实例分析表明,该模型能较好地反映库水位等环境量因素对渗流的滞后影响,模型精度和预报效果优于不考虑滞后影响的一般模型。

基于改进BP网络的颗粒流方法模拟边坡稳定性

依托锦屏水电站左岸边坡工程实例,应用经粒子群算法优化的BP神经网络,建立了宏观力学参数与细观力学参数的非线性模型,通过输入宏观力学参数,即可快速、准确地反演岩土体细观力学参数;在此基础上,运用颗粒流软件进行数值模拟,分析了边坡开挖时的稳定性情况。计算结果表明,使用改进的神经网络方法反演得到的参数与试验值有很高的精确度,使用反演所得参数值进行的数值模拟分析也能很好地反映边坡实际变化情况。

应用两场耦合的粘弹性有限元拟定碾压混凝土坝的变形监控指标

根据碾压混凝土大坝及基岩的具体特点，通过建立大坝与基岩应力场与渗流场的耦合分析模型，结合粘弹性有限元计算，求得最不利荷载工况下的水压、温度和时效位移分量，并由此拟定了相应的变形监控指标。

应用三维摩擦单元有限元分析坝中贯穿性裂缝对坝体安全的影响

本文以高坝洲大坝12^#坝段为例，采用摩擦单元模拟该坝段中部存在的贯穿性裂缝，用三维有限元分析裂缝产生后坝体的应力、位移以及抗滑稳定等，并与坝体无裂缝的情况进行对照，从而综合分析和评价了该裂缝对坝体安全性的影响，并为类似工程提供参考。

基于L-M算法优化的GA-BP网络在岩石高边坡损伤识别中的应用

边坡的失稳破坏往往是由岩体损伤导致的,研究边坡岩体的损伤识别对于工程实践具有重大意义,而基于BP神经网络的损伤识别是边坡损伤识别的有效方法之一.本文针对传统BP神经网络在边坡损伤识别中存在的问题,首先利用遗传算法(GA)克服BP网络易陷入局部极小的不足,然后利用Levenberg-Marquardt(L-M)算法在解空间里对BP神经网络进行精调,搜索出最优解.结合优化后的GA-BP模型以及有限元计算结果,提取边坡损伤前后的频率值来实现损伤位置和程度的识别.经验证,改进后的BP网络有效提升了识别边坡损伤的性能,对岩石高边坡损伤识别方法的研究有理论指导意义与参考价值.

应用两场耦合理论解析复杂岩基长期变形疑点

针对地质条件复杂,包含黏、塑性裂隙和软弱夹层等断裂带岩体的复杂混凝土坝坝基,在高水头渗流场与岩基流变的长期变形特性耦合作用下,对大坝系统结构性态的影响,结合原型观测资料和工程实例的地质力学分析,应用黏弹性、黏弹塑性有限元方法对复杂混凝土坝坝基岩体渗流与流变耦合的效应问题进行了深入研究.结果表明,该方法能合理解析实际工程在复杂混凝土坝坝肩和坝基地质条件、运行条件下产生的长期变形疑点.

人工降雨入渗边坡破坏试验研究

建立室内人工边坡的降雨入渗模型,选取坡度为33.7°的细砂边坡,在300 mm/h降雨强度下进行试验.通过孔隙水压力传感器和自制含水率传感器监测试验中含水率、孔隙水压力的变化规律和分布情况及对边坡稳定的影响,分析边坡表层以下4 cm及14 cm深处的含水率、孔隙水压力变化和3个时刻坡体的含水率、孔隙水压力等值线图.分析结果表明,降雨入渗的整个过程中,下部的含水率、孔隙水压力都是最大的;边坡内部靠近底层的区域,其含水率和孔压的变化需考虑趾部及下部水分入渗的影响,因为这些影响会造成该区域的等值线密集.

古田溪一级大坝水平位移监控指标的拟定

在对古田溪一级大坝结构力学特征及位移观测资料进行研究分析的基础上 ,为确保大坝安全 ,提出用典型小概率法和混合法拟定古田溪一级大坝水平位移变形安全监控指标 .

新安江大坝典型坝段坝顶水平位移监控指标的拟定

经过40年的运行,新安江大坝的坝体和基础条件发生了变化,为确保大坝安全,有必要为大坝拟定监控指标.利用大坝的监测资料和有限元计算成果,用小概率法和结构分析法为典型坝段的坝顶水平位移拟定了监控指标.