冲击荷载下土体动力响应与加载速率效应研究

为揭示土体在冲击荷载作用下的动态响应特征,运用自主研发的附加激发力式平板动力载荷试验系统(flat dynamic load test,简称FDLT试验)对广州大学城区内两种典型土体(砂土和黏土)进行了不同荷载大小和加载速率的FDLT试验,获取了土体在冲击荷载下的荷载-时程曲线、位移-时程曲线、荷载-位移曲线的3种关系曲线。建立了动态变形模量与加载速率的经验公式,对比分析了两种土体在冲击荷载作用下的加载速率效应。研究表明:(1)砂土的FDLT试验存在一个充电量临界值,在该充电量冲击试验过程中,加载速率对砂土的动态强度及变形有较大的影响,而对黏土在本次试验条件下未有明显影响。(2)加载速率对黏土与砂土的位移响应的相同之处在于,最大荷载和最大位移均随加载速率的增大而提高;不同之处在于,黏土达到位移峰值时间会随加载速率增大而延长,而砂土达到位移峰值时间随加载速率增大呈现先增加后减小的规律。(3)土体的动态变形模量与加载速率曲线呈对数变化关系。本研究成果可为土体动力特性研究、土的动静参数换算和工程设计提供依据。

基于遗传-神经网络的深基坑变形实时预报方法研究

根据深基坑变形的基本特征,运用遗传-神经网络建立了深基坑变形的实时预报模型,并对刘屋洲泵站深基坑变形进行了建模预报,预报值与实测值基本吻合,预测精度高,证明该方法用于深基坑变形实时预报的有效性和实用性。

基于CSMR和卷积神经网络的岩质边坡稳定性分析

CSMR分类体系是一种半定量的岩质边坡稳定性分析方法,其综合考虑了多因素对边坡稳定性的影响,但是计算复杂。在岩质边坡稳定性评价CSMR分类体系基础上,引入卷积神经网络原理,建立基于CSMR和卷积神经网络的边坡稳定性评价模型。首先,通过85个实测岩质边坡样本对模型进行训练,构建CSMR方法中的坡高H、高度修正系数ξ、RMR评分、结构面方位修正系数(F_(1)、F_(2)、F_(3))、开挖方法修正系数F 4和结构面条件修正系数λ共8个影响因子和边坡稳定状态的非线性映射关系。然后,用另外15个边坡样验证基于CSMR和卷积神经网络的岩质边坡稳定性分析模型的有效性。最后,将模型应用于广东清远银湖城边坡稳定性分析,其预测值和期望值基本吻合。同时与有限元分析法计算结果进行了对比,表明该方法具有较强的泛化能力,能快速预测边坡稳定性,可为山区工程建设中岩质边坡工程设计和管理提供依据和参考。

动力排水固结法在大面积深厚淤泥软基加固处理中的应用

结合广州南沙泰山石化成品油库区大面积深厚淤泥软土地基加固处理工程,探讨动力排水固结法处理高含水率、大孔隙比淤泥地基的基本原理、设计参数和施工工艺。对不同区域的孔隙水压力、土压力、分层沉降进行监测,利用标准贯入试验、十字板剪切试验、静力触探试验和载荷试验等原位测试手段对施工过程和加固效果进行检测。根据现场试验数据,分析动荷载作用下淤泥质土的孔隙水压力、土压力和土体沉降的发展规律。测试结果表明:土压力变化、土体沉降与孔隙水压力的变化具有很好的相关性,随着孔隙水压力的消散,土的抗剪强度不断提高,工后沉降大大降低,土体达到超固结状态。研究表明,"动静结合,先轻后重,逐级加能,少击多遍,逐层加固"的施工工艺,结合空间网状排水体系(由水平排水体+竖向塑料排水板+土体微裂隙排水系统组成),对处理大面积深厚淤泥质软土地基加固效果明显,土体的物理力学性能大大改善,各项指标均能达到或超过设计要求,该法在地基处理工程中具有良好的应用前景。

广花盆地岩溶地面塌陷特征及形成机理研究

通过对广花盆地塌陷灾害调查,分析了广花盆地地面塌陷类型、时空分布特征、影响因素、形成机理.结果表明:本地区地面塌陷主要为隐伏岩溶地面塌陷.岩溶的发育程度、上覆松散岩土层是岩溶地面塌陷形成的基本条件;强烈地下水位变动、振动(震动)荷载等动力扰动是岩溶地面塌陷的动力条件.根据广花盆地地面塌陷的成因特点,提出了通过控制水位变化幅度、减少对土体扰动等预防措施,本研究可为本地区的城市建设提供参考.

稀土型烟道气脱硫剂脱硫作用的研究

采用稀土型脱硫剂对模拟烟道气进行脱硫实验 ,考察了稀土含量、温度对脱硫效率的影响 ,并对脱硫剂进行了再生实验 .结果表明 :某些稀土化合物在较大的温度范围内对烟道气中SO2 有较高的吸附、催化转化作用 ,脱硫效率可达 90 %左右 ;脱硫剂可再生重复使用 。

南沙地区软土物理力学性质指标与微结构参数的统计分析

通过土工试验获取了土的物性参数指标,通过电镜扫描测试技术和计算机图像处理技术获取了微结构参数.利用概率论数理统计方法对南沙地区软土宏观物理力学性质指标和微结构参数进行了分析,得出了土性参数经验公式;建立了软土的压缩系数、压缩模量、黏聚力、内摩擦角与微结构参数的4个多元回归方程式,给出了一些有益结论,可为软土工程可靠性分析和软基处理设计提供依据,为南沙软土区的工程建设提供一定参考.

珠江三角洲软土物理力学性质对比分析

通过大量的软土物理力学试验和微观结构分析,结合前人的研究成果,分析了珠江三角洲软土的沉积环境、微观结构、矿物成分,解释了珠江三角洲超软土的形成和工程特性差的渊源.总结了三角洲洲内不同地区软土的分布规律和物理力学性质指标特征,对比分析了珠江三角洲地区软土与国内其他沿海地区软土工程特性的主要差异,可为本地区工程建设提供一定理论依据和参考.

基于人工神经网络的岩石含油气性评价方法

神经网络计算法是模拟人体经络系统活动的机理来研究事物的新方法。本文运用T .Kohonen提出的SOM自组织人工神经网络模型 ,以准噶尔盆地的彩南油田一主力油层为例 ,建立起岩石含油气性评价的人工神经网络模型。实例研究表明 ,人工神经网络法性能良好 。

冲击荷载作用下海积软土的动力释水规律研究

通过真三轴试验,研究冲击荷载作用下海积软土的孔隙水压力、轴向变形等动力响应特征。利用热失重法和理论计算法,分析试验前后软土中结合水含量。研究表明,冲击荷载作用前后含水率变幅为15.6%~23.5%,结合水含量变幅为17.6%~29.4%,体积增大系数为2.1%~9.5%,冲击荷载作用下饱和软土的排水固结作用明显;试验前后软土中结合水含量变化较大,冲击荷载作用下软土的动力释水不同于静力作用下的释水规律;影响软土动力释水的主要因素有初始含水率、结合水含量、孔隙比、土的状态、动荷载大小和加载方式等。最后,总结出冲击荷载作用下海积软土动力释水规律和对工程设计的启示,该研究可为动力排水固结法的设计提供参考。

未来新能源可燃冰的成因与环境岩土问题分析

"可燃冰"又名天然气水合物,是未来巨大的新型能源.本文从地质学与岩土力学角度对"可燃冰"的成因与环境问题进行了研究.分析表明,如果人类对"可燃冰"开采不当有可能引发温室效应、海底滑坡、海洋生态平衡破坏等一系列重大环境与岩土问题.

加强实践性教学 培养土木工程专业学生的创新能力

实践性教学是实现创新人才培养目标的重要教学环节。探讨了实践性教学的内涵和目前存在的主要问题。对如何加强实践性教学环节,促进土木工程专业创新人才进行了初步探讨,并提出了有效措施。

软土物理力学性质指标与微结构参数的灰色关联-神经网络模型

通过对广州市南沙地区大量软土物理力学试验和微结构分析,获取了40组软土试样的物理力学性质指标和微观结构参数。综合运用灰色关联分析的数据分析能力和人工神经网络的非线性映射功能,建立了软土物理力学性质指标与微结构参数的灰色关联-径向基神经网络模型。该模型利用灰色关联分析方法对数据进行预处理,提取重要因子作为网络的输入,而径向基神经网络充分利用样本数据信息,自适应确定隐含层节点个数、径向基函数中心、宽度以及网络的权系数。克服了传统RBF网络隐层节点数为样本个数,当数据较多时导致网络结构庞大、学习速度慢的缺点。通过模型A和模型B的实例研究表明,该方法简化了网络结构,提高了训练速度和预测精度,为软土物理力学性质与微结构参数关系的定量研究提供了一条有效途径。

土木工程人才培养方案研究

人才培养方案是学校组织一切教学活动和从事教学管理的重要依据,是一所学校的教育理念和教学思想的集中体现。广东工业大学根据"夯实基础、拓宽口径、注重素质、强化能力、突出特色"的思路,构建了素质、知识、能力三位一体的培养模式。2010版人才培养方案注重对创新精神和实践能力的培养,让毕业生成为既掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,又获得工程师基本训练的应用型创新人才。

岩质边坡稳定性评价的粗糙集-支持向量机方法

结合粗糙集和支持向量机两种智能算法,建立了基于粗糙集与支持向量机的岩质边坡稳定性评价模型。首先根据有限的经验数据建立属性决策表,通过属性约算法找出影响边坡稳定性的关键因素;然后将所提取的关键信息训练支持向量机。本文以铁路沿线边坡为例,进行边坡稳定性验算,结果表明算法能有效降低边坡稳定性影响因素集数据维数及支持向量机的复杂程度,提高训练速度和泛化能力。

三轴冲击荷载作用前后软黏土的微观结构变化研究

利用SPAX-2000改进型静动真三轴测试系统进行了软黏土冲击试验,借助扫描电子显微镜观测技术获取了软黏土微观结构图像;提取了孔隙个数、孔隙总面积、面积分级、孔隙总周长、平均孔径、圆度、形状系数和各向异性率共8个微观结构参数;对比了冲击荷载作用前后的微观结构参数变化.研究结果表明,冲击荷载作用下微观结构参数呈现一定的规律变化,该研究成果可为动力排水固结法处理软土地基提供微观理论依据.

废泥浆固液分离的试验研究

:运用正交试验原理 ,通过具有代表性的试验 ,分析了各因素对泥浆固液分离效果的影响 ,并指出混凝剂选择的方法和应注意的问题 。

铁炭微电解技术深度处理印染废水回归分析研究

利用多元线性回归分析对铁炭微电解法深度处理印染废水的试验数据进行研究,建立了关于进水pH、H2O2投加量、铁炭体积比、水力停留时间4个变量与COD去除率之间的数学模型:Yx=66.6553-1.4072x1-0.0044x2-2.5654x3+0.2667x4;确定了该模型置信水平为95.4%的置信区间,并对模型的可靠性进行了研究。

软土深基坑围护结构水平变形特性研究

结合广州某软土深基坑工程实例,建立了地下连续墙、钢筋混凝土内支撑和土层的二维有限元模型,对深基坑开挖过程进行数值模拟.研究结果表明:随着基坑开挖深度的增大,围护结构水平位移增大,最大水平位移的位置由桩顶往下移,而且围护桩水平变形曲线发展形态呈现出向坑内凸的"大肚形",与实测结果基本一致.支撑结构对减小基坑围护结构的变形起着重要作用,无支撑结构的桩体水平位移最大值达到24.6 mm;土体弹性模量及围护结构刚度对基坑围护结构变形影响较大,桩体水平位移随着土体弹性模量及围护结构刚度的增大而减小.

地震地质灾害综合评价的PSO-BP神经网络方法及应用

结合汶川8.0级地震资料,利用神经网络原理和粒子群优化算法,提出了基于PSO-BP神经网络的地震地质灾害综合评价模型。该模型选取地震灾害、斜坡灾害、地面变形、斜坡分布特征4个指标作为输入,选用地质灾害危险度和分级2个指标为输出,引入粒子群算法对BP网络的权值和阈值进行优化,获得了BP网络模型参数。研究结果表明,PSO-BP网络模型不但能克服BP算法收敛速度慢和易陷于局部极小的缺陷,而且计算精度高,泛化能力强;对地质灾害的评价、防范和灾后重建具有一定的参考作用。