基于IAHP-IRMO法的既有路基挡土墙评估指标权重确定

在既有路基挡土墙安全评估中,评估指标权重的确定非常重要。目前,挡土墙评估指标权重的确定大多采用确定型的层次分析法,忽略了评估指标不确定性和模糊性的影响。为了准确反映评估指标权重的不确定性和模糊性,通过分析评估指标权重计算方法,采用区间层次分析法(IAHP)构造区间数判断矩阵来确定既有路基挡土墙评估指标的权重。针对区间数判断矩阵中求解权重方法的不足,引入相离度的概念,建立单目标优化模型。将模型中的目标函数作为适应度函数,运用改进径向移动算法(IRMO)进行全局优化搜索,并对IRMO算法中的惯性权重递减模型wk进行改进。采用的曲线递减模型能提高全局优化搜索能力,从而获得评估指标的最优权重。对2个不同算例与其他方法进行对比分析,并结合工程实例进行验证计算。结果表明:IRMO算法运用于区间数判断矩阵权重优化搜索具有稳定性和高效性,能够有效减小不确定性带来的影响,搜索速度快、收敛效率高、搜索结果更为稳定、客观、合理。IAHP−IRMO法应用于既有路基挡土墙评估指标权重计算方面具有可行性、有效性与准确性。工程实例得出的安全评估结果与现场实际情况较为符合,该方法能够广泛应用于铁路、公路等既有路基挡土墙的安全评估指标权重确定,为挡土墙安全评估提供依据。

高速铁路振动荷载时程的动力反分析

为了求解高速铁路竖向振动荷载时程问题,在用Newmark 法求解运动平衡方程的基础上,推导了求解振动荷载的公式,提出了由振动加速度反求振动荷载时程的动力有限元方法。结合秦沈客运专线,计算了列车运行速度分别为230 km/h和265 km/h时的列车竖向振动荷载时程。发现列车运行速度提高了35 km/h时,列车竖向振动荷载最大值增加了16 34 kN。结果表明由实测振动加速度可以反求振动荷载,该方法可行。

排水板堆载预压加固软基的固结沉降数值模拟

为了研究数值模拟方法在排水板堆载预压加固软基的固结沉降计算中的实用性和有效性。结合某填海造地道路地基处理工程,探讨了塑料排水板堆载预压法处理软基的固结机理。基于有限元分析软件ABAQUS,采用扩展的Drucker-Prager本构模型,建立塑料排水板堆载预压法处理软基的固结沉降有限元计算模型,考虑分级加载情况,对加固软基的固结沉降过程进行数值模拟计算,并将计算结果与实测数据进行了对比分析。研究结果表明:软基固结沉降的数值模拟曲线与实测曲线变化趋势基本一致,能够较好地模拟各级堆载预压过程中的软基沉降速率变化规律;模拟曲线比实测曲线收敛更快,计算值与实测值吻合较好,可为类似工程提供借鉴。

凤滩电厂近坝库区边坡岩体力学性质试验研究

通过室内岩石力学性质、节理岩样剪切强度试验及现场岩体结构面推剪试验研究,对凤滩电厂近坝库区4个边坡岩体的强度和变形特性进行了分析,取得了边坡岩体力学性质基本参数。为边坡稳定性分析及工程设计提供了可靠依据。

泊松曲线法在填海造地道路软基沉降预测中的应用

结合某填海造地道路地基处理工程实例,以软基沉降监测数据为依据,采用泊松曲线法对软土地基沉降进行预测,并与双曲线法、三点法预测结果及现场实测数据进行对比分析。研究结果表明:泊松曲线法所得预测曲线与实测曲线较为吻合,是一种实用且精度较高的地基沉降预测方法,可为类似工程提供借鉴。

高速铁路路堑岩质边坡的动力响应分析

为了解决高速列车振动引起的岩质边坡动力响应问题,结合秦-沈客运专线路堑岩质边坡工程实例,建立了轨道-路基-岩质边坡系统动力有限元模型;采用编制的动力分析程序,对不同列车运行速度下路堑岩质边坡的动力响应进行了数值计算,取得了高速列车振动荷载作用下路堑岩质边坡动力响应的分布规律。结果表明,动力响应主要发生在列车振动源周围5 m范围之内,最大值发生在边坡底部;随着列车运行速度的增大,边坡底部动力响应的增幅最大,且各响应中振动加速度的增幅最大。

车辆-轨道-路基系统垂向动力分析模型的试验验证

基于车辆-轨道耦合动力学理论,根据秦-沈客运专线车辆的结构形式、悬挂特性及轨道结构特点,建立了具有两系悬挂的(客车)车辆-(有碴)轨道-路基垂向统一模型。采用研制的动力分析计算程序,对轨道随机不平顺激励下车辆-轨道-路基的动态响应进行了数值计算,并将路基基床表层动态响应的数值模拟结果与现场试验工点实测数据进行了对比分析。结果表明,该模型能较真实地反映车辆、轨道和路基垂向相互作用的基本力学特征,所得计算结果与实测数据比较吻合。

基于土木工程专业创新型人才培养的土力学课程教学改革与实践

为了提高当前大学课程教学质量,培养基础理论扎实、实践能力较强、综合素质较高的土木工程创新型人才,对土力学课程的教学改革与实践进行了探索。土力学是土木工程专业重要的专业基础课程,学好土力学课程,可以帮助土木工程专业学生更好地掌握相关后续课程知识,提高学生的创新意识、创新思维、创新精神及实践创新能力。基于培养土木工程专业创新型人才的需要,针对土力学课程的特点,结合多年的教学实践经验,从教学大纲、教学内容、教学方法和考核模式等方面对土力学课程的教学改革与实践进行探索,并提出相应的改革与实践方法,旨在提高土力学课程的教学质量,培养学生的创新思维、实践创新能力及综合素质,为培养土木工程专业创新型人才打下坚实的基础。

凤滩电厂近坝库区岩质边坡安全系数的极大似然估计

影响边坡稳定性的因素复杂,并且具有随机和模糊特性。极大似然估计方法可用于边坡稳定性评价。采用统计学极大似然估计方法所得经验公式,基于圆弧破坏模式,估算了凤滩电厂近坝库区古丈高峰边坡稳定安全系数,并与常规极限平衡条分法进行了对比分析。结果表明:极大似然方法估计边坡安全系数具有较好的实用性。

条形基础地基极限承载力的改进径向移动算法研究

基于极限分析法,在将地基划分成刚塑性三角形块的基础上,综合考虑地下水位和非饱和土基质吸力的影响,利用内外虚功率相等原理建立极限承载力的求解方程,从而将条形基础地基极限承载力问题等价为一个边界待定的泛函极值问题。在将径向移动算法的数据结构进行改进之后用于对地基滑移线的搜索与相应极限承载力的计算,并在此基础上研究地基土层参数、基质吸力与地下水位对地基极限承载力的耦合影响。结果表明,改进的径向移动算法能快速准确而稳定地搜索滑移线并求解地基极限承载力;各地基参数变化会对地基极限承载力产生不同的耦合影响。

填海造地道路软基沉降的不同数据序列GM(1,1)预测模型

为了研究不同样本数据序列GM(1,1)灰色模型在填海造地道路软基沉降预测中的实用性和有效性。结合工程实例,以软基沉降监测数据为依据,分别选取堆载预压恒载期的10组和20组实测地基沉降数据作为样本数据序列,建立了相应的GM(1,1)灰色预测模型,对软土地基固结沉降进行了预测,并将两种不同数据序列灰色模型预测结果与现场实测数据进行了对比分析。研究结果表明:GM(1,1)灰色模型所得预测曲线与实测曲线变化趋势基本一致,预测值与实测值吻合较好,实测曲线比预测曲线收敛较快,较多样本数据序列灰色模型所得预测精度更高。

土工格栅钢筋笼碎石桩软基加固机理研究及应用实例分析

考虑碎石桩在软基中的受力变形特性 ,探讨了土工格栅钢筋笼碎石桩复合地基承载力及其软基加固机理。结合工程实例 。

湘西某滑坡整治深部位移监测分析

结合湘西某滑坡坡体整治方案的深部位移监测工程实例,根据分析工程背景资料,得出滑坡的原因为边坡坡脚长期被水流冲刷,边坡岩体遇水容易产生剥蚀。结合深部位移的监测结果定量地分析和描述了该滑坡整治后上、中、下部的运行状态。经过5星期的对比分析,结果表明:监测结果很好地反映边坡的深部位移的发展趋势;边坡上、中、下部整体均处于稳定状态;该滑坡整治方案是正确的。

湖区公路拓宽工程处治技术应用分析及监测

结合某湖区公路拓宽工程,通过对路基拓宽工程病害的成因分析,认为新老路基结合部间的不协调变形是路基拓宽工程病害产生的根本原因。基于"变形协调与控制"的处治思想,分析了土工格栅防止路基不均匀沉降的机理,对土工格栅的处治效果进行评价。在具有典型地质条件和较高填方地段布置了监测断面,进行动态监测。监测结果显示,加筋路堤内部的竖向应力随格栅层间距的减小而降低,而水平应力却随之增加;沉降随格栅层间距的减小而减小。研究结果表明,土工格栅处治后拓宽路基变形及新老路基差异变形均很小,为新老路基差异沉降的评价提供了依据。

塑料排水板堆载预压法处理软基的固结效果

结合某填海造地道路地基处理工程实例,探讨塑料排水板堆载预压法的加固机理;基于现场软基沉降监测实测数据,采用双曲线法对加固后的软土地基沉降进行预测,并分析地基的最终沉降量及固结度。研究结果表明:塑料排水板堆载预压法在软基处理中的加固效果较好,堆载预压结束后,软基固结度可达到80%～95%,满足设计要求。

经验分析方法在软基沉降预测中的应用

结合某填海造地道路软基处理工程实例,以软基沉降监测实测数据为依据,采用双曲线法和三点法等经验分析方法对软土地基沉降进行了预测,并与现场实测数据进行对比分析。研究结果表明:用双曲线和三点法预测填海造地工程中软基的沉降量都有较高的精度,其最终沉降预测结果具有一定的工程参考价值,可为类似工程提供借鉴。

边坡稳定性分析改进的径向移动算法研究

边坡非圆弧临界滑动面搜索是边坡稳定性计算中的一个关键问题,其实质是找到一条安全系数最小的滑动路径。采用新的全局最优化算法——径向移动优化算法搜索路径相对其他算法具有快速、存储空间小、计算简单等优势,但却存在搜索结果不稳定的现象,为克服这个问题,对其数据结构进行调整,提出了改进的径向移动算法,使路径搜索趋于稳定。搜索到的滑动面路径对应的安全系数采用不平衡推力法进行计算,在可行性分析的基础上,采用二分法对安全系数快速、精确地求解。通过一个水库岸坡的算例计算,验证了改进的径向移动算法用于非圆弧临界滑动面搜索的有效性。又通过分析对比改进的径向移动优化算法和粒子群算法的搜索结果,展示了改进的径向移动算法快速收敛,稳定性高的显著优势。

高速铁路路基B组填料振动压实参数优化室内试验研究

目前,高速铁路路基通常采用振动压实方式进行填筑,然而针对粗粒土填料振动压实参数选择的研究较少,且未考虑颗粒破碎影响。为研究高速铁路B组填料粗粒土在振动压路机作用的振动参数特性,进行室内振动压实试验,分析振动频率、激振荷载、振动次数对B组填料粗粒土压实特性的影响。研究结果表明:填料的干密度随着振动频率的增加而增加,随振动次数的增加呈迅速增长-缓慢增长-平稳增长3个阶段,随激振荷载的增加干密度存在一包络区域,发现选取填料最优振动参数时需同时满足2个条件即频率为最优振动频率且激振荷载大于第2临界荷载(CL2),并最终确定填料的最优振动参数为振动频率f∈[25 Hz,30 Hz],振动次数n∈[2500,5000]且激振荷载Ps大于110 kPa;振动压实作用下颗粒破碎主要以研磨破碎为主,颗粒破碎率随振动频率的增加而增大,并在最优频率区间时破碎率出现最大值。研究成果可为高速铁路路基填筑作业提供参考。

填方边坡变截面桩板墙桩身内力及变形数值分析

以变截面桩板墙加固某山区填方边坡为工程背景,对支护结构的水平位移、竖直位移进行了现场监测。结合工程实际建立有限元模型,通过对实测位移结果和数值模拟位移结果的对比分析,验证模型的正确性,根据数值模拟结果,分析变截面桩板墙桩身内力及变形规律。研究结果表明:桩身弯矩从桩顶处先递增后递减,变截面处突变,距桩顶13 m处最大;桩身剪力从桩顶处先递增后递减,在13 m处为0,13 m以下反向先递增后递减,在10 m处剪力最大;桩身水平位移随距桩底距离增加而增加,变截面处较小,桩顶处最大。针对其受力变形特性,提出在桩顶与截面变化处设置连系梁,变截面处设置过渡段、控制土体压实度等变形控制措施,为后续工程设计提供参考。