土木水利专业学位研究生培养模式改革的探索与实践

推进专业学位研究生教育快速成长和规范发展,探索符合自身发展定位并具特色和优势的研究生培养模式,是才拿到学位授权点院校的迫切任务。本文在分析我校土木水利类研究生培养现状以及存在的问题基础上,结合本学位点培养的实际情况,紧贴我国土木与水利发展需求,以职业的能力做为导向,把产学相结合做为途径,将实习实践能力和教学的质量做主线,实施分方向与导师团队培养结合并形成自身的特色和优势,培养全过程推进专业教育与思政教育有效融合,探索构建科技创新、社会服务、人才培养“三位一体”的研究生培养“441”模式。

静止土压力系数探究

静止土压力系数是岩土工程领域中一个至关重要的参数,是确定水平场地的应力状态和计算静止土压力的基础。但目前对静止土压力系数的研究还不够。对自然堆积而成处于临界状态的砂堆内应力状态进行分析,推导出自然固结土的静止土压力系数的理论表达式,并与砂性土静止土压力系数表达式k0=0.95-sin和黏性土静止土压力系数表达式k0=1-sin进行对比,结果表明,推导的静止土压力公式与砂性土常用表达式非常吻合,与黏性土常用表达式存在一定偏差。文中给出的静止土压力系数公式和推导,较为科学合理地阐述了常用静止土压力系数的由来,有效弥补了当前这块研究的空白,为静止土压力系数的室内、现场试验和经验公式的推导提供了理论支撑,起到了一定的推进作用。

既有地下室外墙影响下的挡土结构非极限主动土压力计算方法

针对挡土结构土压力与位移之间的关系,提出一种适用于既有地下室外墙影响下的挡土结构非极限主动土压力计算方法。基于卸荷路径推导了土体力学参数与位移的关系和考虑土拱效应下的非极限主动土压力系数;运用应力状态法和静力平衡法给出既有地下室外墙影响下的非极限主动土压力统一解;通过与室内相关模拟试验对比,采用应力状态法得到的结果较静力平衡法更接近于实际;基于挡土结构非极限主动土压力变化规律,讨论了位移比、两墙间距、墙土摩擦角、黏聚力等参数对土压力分布、合力及倾覆力矩的影响,揭示了既有地下室外墙影响的非极限主动土压力变化规律。

钢纤维混凝土抗酸性腐蚀环境的试验研究

以研究钢纤维混凝土抵抗不同酸的腐蚀为目的,测试有机酸和无机酸腐蚀后不同体积率钢纤维混凝土的抗压强度和抗折强度,以抗压腐蚀系数和抗折腐蚀系数的形式表述试验结果,反应腐蚀程度。结果表明:相同pH值环境下,有机酸强于无机酸对钢纤维混凝土的腐蚀,钢纤维体积率为1.5%时,钢纤维混凝土抗腐蚀能力最佳。

基于模糊层次分析法的中小型水利水电工程施工风险评价

为了评价中小型水利水电工程施工风险,选取了16个影响施工风险的评价因子,根据模糊层次分析法,用MATLAB编制了相应程序,建立了相应风险评价理论体系模型。以某中小型水利水电工程施工风险为实例,实现了该工程施工风险评价。该方法计算结果与实际工程相符,证明了方法的可行性。

基于多尺度组合核极限学习机模型的隧道围岩变形预测及应用

隧道围岩变形序列具有高度非线性,采用常规方法很难得到满意的预测精度。为了提高隧道围岩变形的预测精度,基于实测变形数据,提出一种隧道围岩变形的多尺度组合核极限学习机预测模型。首先,通过集合经验模态分解技术将实测变形数据分解为多个不同的尺度序列,然后通过组合核极限学习机对各分量序列进行建模预测,最后将预测得到的各分量结果进行组合获得最终的预测值。改进模型中通过径向基函数和多项式核函数线性加权而成组合核函数,运用粒子群算法对核参数和加权系数进行优选,并通过马尔可夫链对模型的预测结果进行了讨论,可以较好地提高隧道围岩变形的预测精度。文章通过大相岭隧道围岩变形预测实例表明:提出的改进模型在单步预测和连续多步预测隧道围岩变形时,都能取得较高精度,对比可得优于贝叶斯正则化BP神经网络,与工程实例监测变形相比处于可接受范围内,具有一定的应用价值。

基于改进组合赋权物元可拓模型的泥石流危险性评价

针对泥石流危险性评价中权重和危险度,基于改进的组合赋权物元可拓评价模型,提出确定权重的优化算法。首先,根据文献分析泥石流危险度的分级标准,建立危险度评价指标,然后结合可拓物元评价理论,针对可拓法各指标权重确定的问题,将层次分析法计算得到的主观权重结合投影寻踪法所得到的客观权重通过距离函数进行耦合,从而获取各指标最终的综合权重,结合投影寻踪法优化蝙蝠算法进行求解,形成泥石流评价的组合赋权物元可拓模型。最后,借助Mat lab语言,调用内嵌工具箱和相应数学函数,编制程序得以实现。结合已有工程实例验证表明:危险性评价与实际工程相符合,评价结果相对合理,具有一定的工程应用价值。

基于分叉理论的岩体局部化现象研究

为了研究岩体局部化现象,基于轴向压杆稳定实例,运用数理和力学知识,根据Drucker-Prager(简称D-P)准则,推导了基于分叉理论的通用表达式。在此基础上,结合有限差分理论得出FLAC3D计算中岩体内发生分叉的判定条件,之后在自带的FISH编译语言的辅助下,在FLAC3D中建立数值分析模型,采用D-P本构关系,研究了岩体局部化现象及其发展过程。研究结果表明:在FLAC3D中以20 000步为间隔所得的不平衡力比率模型系统逐渐趋于稳定,不平衡力比率逐渐降低,局部化现象的规模逐渐扩大至稳定,清晰度逐渐增加,证实了分叉理论能够有效地分析研究岩体局部化现象。给出的岩体局部分叉判定条件和数值验证,较为科学合理地阐述了常用分叉判定条件的由来,为解释岩体局部化现象的机制和过程提供了理论支撑,从而对岩体局部化现象研究起到了一定的推进作用。

遮帘式板桩码头研究现状及展望

遮帘式板桩码头是一种新型码头结构形式,其工作机制、结构效应、力学特性的研究越来越受到工程界的关注。文中结合实际工程情况,阐述了其工程特点、工程价值和理论意义;从土工离心模型试验和数值模拟等不同方面总结了近年来遮帘式板桩码头的研究成果,并针对遮帘式板桩码头研究中存在的不足,探讨并展望了遮帘式板桩码头今后的研究方向及思路。

中小型水利水电工程施工风险模糊层次分析及MATLAB应用

为了评价中小型水利水电工程施工风险,根据模糊层次分析的原理,运用MATLAB语言编制了相应子程序、主程序函数,建立起相应的风险评价理论体系。以小型水利水电工程施工风险为实例,分析了模糊层次MATLAB程序在中小型水利水电施工风险中的应用。结果表明,该方法是可行的,其风险评价与实际工程相符,能较好进行中小型水利水电工程施工风险分析。

基于GIS的农村给水管网节点漏水量的估算

介绍了给水管网中漏损网络的类型,分析了传统给水管网节点漏损量模型和估算方法的不足,通过GIS空间分析强大功能的特点,提出了一种以GIS与DEM相结合的新的给水管网节点漏损量估算方法;重点研究了基于GIS的网络分析建立的给水管网拓扑关系,并利用DEM模型计算网络节点处高程,结合漏损模型的计算方法估算出给水管网节点处漏损量;实例验证,说明基于GIS的给水管网节点漏损量估算是一种高效的方法。

基于校企合作模式下土木工程专业建设研究——以重庆三峡学院土木工程专业为例

针对土木工程专业建设和改革，首先论述了校企合作模式在其建设中重大意义．其次结合重庆三峡学院土木工程专业现状，讨论了校企合作模式专业建设流程，从专业调查分析、培养方案组织和编制、师资队伍和校企实训实作、实习等四个方面进行了深入分析和探讨，最后给出了建立长效校企合作模式土木工程专业人才培养措施和建议。

《材料力学》教学创新思维探索

根据材料力学自身特点，通过对理论内容学习、教学方法及实践和科研试验三方面探索．结合课程教学给出了相应的实例，提出了材料力学教学的创新思维。

土建类专业应用型人才实践能力多元评价研究

人才培养中实践能力的培养至关重要,传统教学模式“重理论、偏实践”,有待亟需改进.本文全面呈现土建类专业应用型人才实践能力培养现状和问题,遵循服务性、科学性、多元性和可行性的原则,构建交流沟通、执行完成、管理协调和创新实作评价体系指标,运用模糊层次方法,借用Matlab语言进行实践能力评价,并结合真实学生情况进行实际应用,论证了土建类专业应用型人才实践能力多元评价体系合理可行,具有借鉴和推广意义。

泥石流危险性评价的权重赋值概率学优化方法

泥石流危险性评价是典型的多准则决策问题。针对泥石流危险性评价问题中权重赋值方法上的不足,从概率学角度提出了一种权重赋值改进方法。在改进方法中,将权重视为一个有界的均匀随机变量,边界条件由等权重法、熵权法及变异系数法计算得到;在边界条件内通过蒙特卡洛模拟策略获取样本权重集,并以最小偏差为优化目标求解最终权重;采用改进方法对云贵高原乌东德地区的20条泥石流危险性进行了评价。评价结果表明:使用单一的权重赋值方法具有一定局限性,对不同类型的泥石流并不具有普适性;改进方法对各评价因子的权重赋值结果更加客观,评价中有5条泥石流危险等级高于传统的刘希林模型结果。

土工膜-防渗墙-弱透水层联合防渗的有效性分析

深厚覆盖层坝基往往都是强弱互层结构,坝基中存在弱透水层。弱透水层既是隔水层又是软弱夹层,是否利用其作为控渗依托层关系到工程难度、进度及成本。绝大多数工程都将全封闭式防渗体作为控渗首选方案,保守的设计理念导致采用半封闭式防渗体控渗的工程少之又少。西藏多布水电站采用土工膜-防渗墙-弱透水层三位一体半封闭式联合防渗体,在国内外少见,具有一定代表性,其防渗效果具有重要的参考价值和借鉴意义。本文基于详细的地质构造资料,以非饱和土体渗流、比奥固结理论和土体的非线性流变理论为基础,考虑土体水力学及土力学参数随双场耦合的动态变化关系,借助ADINA建立流固耦合模型,全方位分析多布水电站的渗流场、应力场,以及弱透水层的承载力和液化性。研究表明:土工膜-防渗墙-弱透水层三位一体半封闭式防渗体能有效降低渗透速度、渗流量和抑制渗透坡降,各渗流参量满足控渗要求;大坝及防渗墙的水平位移、沉降和应力相对悬挂式防渗体有一定增大,需提高防渗墙的强度。弱透水层是防渗体系中最重要的部分,经分析弱透水层承载力满足要求,且不会发生液化。对比分析三种防渗体系,多布水电站现采取的土工膜-防渗墙-弱透水层三位一体半封闭式联合防渗体是最佳方案,可减小防渗墙深度近193m。该研究成果对类似工程具有重要的参考价值和借鉴意义。

卫星遥感制图最佳空间分辨率与地图比例尺的适配关系研究

阐述了遥感制图中像元大小、最小上图单元、影像精度与影像空间分辨率的相互关系,提出影像空间分辨率与地图比例尺最佳适配关系的数学模型,并通过实验验证了其可行性。

洞庭湖水系水沙特性及参数间的相关性研究

研究洞庭湖水文泥沙参数间的相关性,分析泥沙的冲於演变规律,为正确评价洞庭湖的淤积特性和江湖淤积的有效治理提供理论支撑。基于湘潭站等9座重要水文站2002-2016年间的水文泥沙监测资料,系统梳理洞庭湖水系的水沙特性及水文泥沙参数间的相关性。研究表明:松滋西河、澧水和洞庭湖2016年的年径流量相比2002年增大0.3%~16.2%,其他河道降低2.9%~34.2%;资水的泥沙中值粒径2002-2016年降低57.1%,其他河道增大26.7%~300%;资水和洞庭湖2016年的年均含沙量、年输沙量相比2002年分别增大21.5%~22.2%、5.7%~40.6%,其他河道分别降低13.6%~82.9%、6.7%~88.8%;参数间相关性由强到弱排序为年均含沙量-年输沙量、年径流量-年输沙量、年径流量-年均含沙量、年均含沙量-中值粒径、年输沙量-中值粒径、年径流量-中值粒径;东、南洞庭湖入湖泥沙量和淤积量在时序上分别下降29.9%、144.73%,出湖泥沙量、排沙比分别增大55.72%、113.7%;西洞庭湖入湖泥沙量、出湖泥沙量、淤积量、排沙比在时序上降低24.06%~88.24%。三峡水库蓄水拦沙的作用降低了洞庭湖的入湖沙量、淤积量,增大了排沙量和排沙比,有利于洞庭湖寿命的延长。

《材料力学》课程创新教学的思考

根据材料力学自身特点,通过对理论内容学习、教学方法及实践和科研试验三方面探索,结合课程教学给出了相应的实例,提出了材料力学课程教学的创新思维。

道路桥梁与渡河工程专业应用型人才培养模式研究--以重庆三峡学院为例

在我国应用型人才转型的大背景下,办好地方特色型应用技术大学是培养应用型人才的必然选择。基于对应用型人才培养的理解和道路桥梁与渡河工程专业的解析、目前人才培养的现状、和加大应用型人才培养的必要性,提出了道路桥梁与渡河工程专业应用型人才培养模式研究包括的基本内容。