土压平衡盾构机密封舱土压力控制方法

基于有限元数值模拟方法,建立了密封舱土压力控制的参考模型。以密封舱渣土的Dun-can-Chang非线性弹性本构模型为基础,建立了盾构机密封舱土压力与盾构机推进速度和螺旋输送机转速的映射关系,提出了盾构机密封舱土压力优化控制模型。数值模拟结果表明,该方法对于有效控制密封舱土压力行之有效且易于实现。

基于遗传算法的改性渣土非线性本构模型参数识别

根据渣土三轴压缩实验观测数据,建立了基于遗传算法的改性渣土非线性本构模型参数反演方法。以三维有限元模拟的应变值与三轴压缩实验观测应变数据残差平方和最小为参数反演的目标函数。为解决简单遗传算法的早熟和收敛速度慢等问题,采用了浮点编码模式和基于排序的选择策略;提出了针对参数识别反问题的罚函数形式。实际应用结果表明,所提出的参数反演方法具有较快的收敛速度;预测的模型变形与实验观测值具有较高的拟合精度。

盾构机掘进工作面土压力计算方法比较分析

合理确定掘进工作面的土压力对于准确设定土压平衡盾构机密封舱的土压力以及有效控制隧道掘进过程中地表变形是十分重要的.基于弹性力学理论、土力学原理和迭加原理,分别建立了掘进工作面土压力三种计算模型.结合某工程实例,分析了三种计算方法的异同点.研究表明,基于弹性力学理论和土力学原理所得到的解基本相近;而采用土压力与水压力分开计算然后叠加方法所得到的解在极限条件下比前两种方法大50%.

土压平衡盾构机密封舱土压力优化设置问题

基于Rankine的土压力理论,研究了土压平衡盾构机掘进工作面稳定机理。根据主动土压力和被动土压力原理,推导了土压平衡盾构机的合理工作面土压力表达式。采用有限元方法模拟了盾构机密封舱土压力分布,建立了掘进工作面土压力与密封舱隔板可观测的土压力之间的关系,从理论上解决密封舱压力的优化设置问题。

盾构机开口率对密封舱土压力分布影响的数值模拟

对盾构机施工现场采样得到的原状土样本,通过添加改性剂实验室重建了盾构机密封舱的改性渣土。根据实验室三轴压缩试验数据,确定了密封舱渣土的Duncan-Chang非线性本构模型参数。采用有限元方法,数值模拟了盾构机密封舱土压力分布。建立了盾构机密封舱隔板可观测土压力与掘进工作面土压力的映射关系,研究了土压平衡盾构机密封舱土压力优化设置问题。

盾构机密封舱土压力分布的有限元数值模拟

为了确定盾构机密封舱渣土的非线性本构模型及其模型中的参数,提出了基于三轴压缩实验数据的参数反演方法。基于土压力理论,建立了盾构机掘进工作面土压力分布模型。基于Duncan-Chang非线性双曲线本构模型,数值模拟了土压平衡盾构机密封舱内的土压力分布特性。数值模拟结果表明:密封舱隔板上的土压力与掘进工作面土压力存在压力差,其大小与刀盘开口率有关。数值模拟的密封舱内土压力分布场为密封舱土压力分布式控制系统提供了参考模型。

基于进化神经网络的岩土边坡稳定性预测方法

根据岩土边坡的力学特性和几何尺寸，将遗传算法和人工神经网络有机结合在一起，建立了基于进化神经网络的岩土边坡稳定性预测方法．为了提高神经网络的计算效率和克服BP算法的局部极小的缺陷，采用遗传算法进化神经网络的连接权值和闽值．工程实际应用表明，采用遗传算法训练的神经网络预测岩土边坡的稳定性具有收敛速度快、范化能力强和非常高的预报精度．

混凝土帷幕法施工接头管的提拔阻力

在实验的基础上，总结了混凝土初凝前对接头管的摩擦力及粘结力随时间变化的规律，提出了混凝土帷幕施工接头管提拔阻力的计算公式。

地方院校水利工程专业学位研究生培养模式改革实践

针对当前专业学位研究生培养过程中存在的问题,根据水利工程领域的培养要求,构建符合高层次应用型人才培养要求的课程体系,全面改革课程教学的组织方式,并针对教学效果积极探索有效的监控模式。改革实践成效对于地方院校的全日制专业学位研究生教育质量的提高具有促进作用和推广意义。

民用住宅建筑平面图CAD软件

利用了Turbo C语言开发了民用住宅平面图设计辅助系统.在设计市场党争激烈的新形势下,该系统能按用户的要求灵活地、及时准确地作出多种住宅平面设计方案,且能够满足初步设计精度要求.

爆破拆除冷却塔倾倒条件的研究

从理论上研究了定向爆破拆除冷却塔的倾倒条件,建立了结构极限弯矩和倾倒力矩的表达式。计算结果表明，当爆破切口圆心角为0.626×2π时，假设结构受压区和受拉区的钢筋和混凝土同时达到塑性状态，倾倒力矩仅为结构极限弯矩的1.09倍;若按照材料力学理论以受拉区的最大拉应力大于混凝土的抗拉强度为极限条件，则倾倒力矩为结构极限弯矩的2.91倍；若按照弹塑性理论分析，则倾倒力矩为结构极限弯矩的1.62倍。最后，文章分析了支撑部位的破坏过程。

多孔岩土材料渗透系数与孔隙率关系随机模拟

为了研究多孔岩土材料渗透系数与孔隙率关系,根据给定有限元计算模型的孔隙率,随机生成表征孔隙和固体颗粒的有限元模型,模型中的材料参数和单元属性用ANSYS中的APDL参数化语言赋值。根据有限元随机模拟断面的流量分布和稳态渗流问题的达西定律,计算在不同孔隙率的等效渗透系数,研究等效渗透系数与岩土孔隙率之间的关系。计算结果表明:在孔隙尺寸不变的情况下,等效渗透系数与孔隙率成正比。

混凝土管片及其接头承载力特性数值模拟分析

为了分析混凝土管片及其接头的力学特性,采用有限元方法数值模拟完整混凝土管片及其接头的承载力特性。混凝土本构关系采用Rush建议的二次抛物线和水平直线组合模型。钢筋采用弹性-理想塑性本构模型。采用杆单元模拟混凝土管片内的纵筋和箍筋以及管片接头处螺栓。研究不同轴力与弯矩组合作用下混凝土管片极限承载力的变化规律,分析正负弯矩作用下混凝土管片接头的承载力特性。研究表明,混凝土管片的极限弯矩随轴力的增大而增加;在最大轴力时与无轴力管片承载力相对比,管片极限弯矩增加70%。通过对管片接头研究发现,管片接头的极限承载力只是管片的40%左右;接头的存在降低了混凝土管片的承载能力,管片接头的极限弯矩大小主要受接头螺栓强度和位置的影响。

钢筋混凝土直螺栓管片接头抗弯极限承载力的简化计算模型

为了研究盾构隧道混凝土管片中轴力对接头极限弯矩的影响,将螺栓连接的混凝土管片接头简化成梁模型,建立混凝土管片接头极限承载力的计算模型。基于弯矩作用下管片接头截面平面变形假定,推导管片接头截面力平衡和弯矩平衡表达式,建立受拉区螺栓应力与受压区高度和混凝土极限应变之间的关系。以北京地铁隧道和上海地铁隧道管片为例,分析轴力对混凝土管片接头极限承载力的影响,并研究管片接头的破坏方式。研究表明,地铁隧道管片接头的极限承载力随着轴力的增加而增加,将解析模型计算结果与有限元模型结果进行对比,验证了所提出计算模型的准确性。

地下水渗流模型参数识别的模拟退火算法

反问题的求解常常需要转化为非线性优化问题，其目标函数定义为观测数据与模型数据之间的残差平方和。地下水模型参数识别最常用的优化方法都是基于梯度搜索，其缺陷在于对模型参数初始估计比较敏感和局部极小问题。与传统的基于梯度搜索的优化方法相比，模拟退火算法具有良好的全局收敛特性。把含水层参数识别反问题转化为组合优化问题，提出模拟退火算法识别二维、非稳态地下水流动模型的渗透系数和储水系数的策略。反问题的不适定性由解的不唯一性和不稳定性来表征，模拟退火算法具有解决这一问题的能力。通过与梯度搜索算法相对比，数值模拟计算结果显示所提出反演方法的有效性和适用性。

基于神经网络的盾构机密封舱压力控制研究

根据从盾构机刀盘进入密封舱的渣土的体积与从螺旋输送机排除渣土的体积平衡原理以及渣土的非线性本构模型,建立了密封舱压力控制的离散状态方程。分别采用BP神经网络和P ID神经网络作为辨识器和控制器,研究了盾构机密封舱压力控制时变系统的辨识和控制问题。数值仿真结果表明,所提出的基于神经网络的盾构机密封舱压力控制方法是有效的,并且具有良好的稳定性和鲁棒性。

土压平衡盾构机密封舱压力控制机理模型研究

对盾构机掘进过程中的力学平衡问题进行了解析分析,建立了盾构机油缸推力与掘进阻力的平衡方程。考虑到盾构机与土体之间的耦合作用,建立了新的密封舱压力控制机理模型,提出了密封舱压力优化控制算法。数值仿真结果表明,如果单独控制螺旋输送机的转速调整密封舱的压力,大约需要20 s时间将密封舱压力控制到给定值;而同时控制螺旋输送机的转速和盾构机推力调整密封舱的压力,仅仅需要10 s时间就可将密封舱压力控制到给定值。所提出新的模型的有效性和精确性通过数值仿真进行了验证。

基于混合遗传算法岩土抗剪指标参数识别方法

岩土边坡的稳定性取决于边坡的几何形状和岩土材料的抗剪指标参数。由于尺寸效应,根据实验室小尺寸试件获得的参数具有某些局限性,反分析方法为解决这一课题提供了新的途径。根据实验观测岩土边坡滑移面的形状参数,建立了应用混合遗传算法识别岩土材料的抗剪指标参数的方法。遗传算法的特点之一是不需要计算目标函数的导数。为了提高参数识别方法的有效性、收敛速度和鲁棒性,将梯度搜索方法和遗传算法有机地结合在一起,使得所建立的反演策略具有梯度搜索方法和遗传算法的各自特性。研究了观测信息的不确定性对参数反演结果的影响。通过一个数值算例对比,显示了所建立参数识别方法的实用性和有效性。

地震作用下岩石边坡稳定性有限元模拟

为研究地震作用下岩石边坡的稳定性问题,根据实验室直剪实验结果确定了完整的岩石样本的抗剪指标参数,并根据岩体裂隙间距对其进行了弱化折减.采用有限元强度折减方法评估了含节理岩石边坡的稳定性,计算了临界滑移面的安全系数.通过Drucker-Prager破坏准则判断岩石边坡有限元模型中每个单元的滑移状态.采用准静态方法模拟岩石边坡地震作用荷载,讨论地震动力放大系数对边坡抗滑稳定性安全系数的影响.基于有限元分析结果,确定不同地震作用组合下岩石边坡在极限状态下的塑性区分布和滑移面的安全系数.

土木工程专业“虚实结合”的生产实习模式探索与实践

生产实习已成为土木工程专业实践教学中的难点和薄弱环节。文章分析了当前土木工程专业生产实习面临的困境,结合大连海洋大学土木工程人才培养模式改革试点专业建设实践,利用施工工艺虚拟仿真软件平台,提出了"虚实结合"的生产实习教学模式及考评体系,并在实践基础上进行了实习教学效果的调查分析。