基于IDBO-LSSVM的输电线路覆冰厚度预测模型

针对输电线路受多种气象因素影响导致覆冰厚度预测精度低的问题,提出基于改进蜣螂优化(improved dung beetle optimizer,IDBO)算法优化最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LSSVM)的输电线路覆冰厚度预测模型。首先,使用皮尔逊相关系数(Pearson correlation coefficient,PCC)计算输电线路覆冰厚度与不同气象因素之间的相关性,选择具有高相关性的气象因素以确定输入变量;其次,通过引入Halton序列、Levy飞行策略和T分布扰动来改进蜣螂优化(dung beetle optimizer,DBO)算法;最后,使用IDBO算法寻优LSSVM参数:调节因子、核函数宽度,提高模型预测精度。以某地输电线路历史监测数据为样本,将IDBO-LSSVM的输电线路预测结果与其他7种预测模型进行比较,发现平均绝对误差分别降低了约27%、36%、25%、23%、24%、44%和39%。该研究证实了基于IDBO-LSSVM的输电线路覆冰厚度预测模型可以有效提高预测精度。

钢结构梁柱加固节点框架损伤演化过程数值模拟分析

为研究不同因素对钢结构梁柱加固节点框架演化过程损伤的影响,选择4个钢结构梁柱加固节点框架试件作为实验对象,在其他条件不变基础上,改变试件轴压比、钢盖板厚度以及混凝土强度,用ABAQUS软件对钢结构梁柱加固节点框架进行模拟,观察损伤演化过程的应力云图情况,并对屈服位移与峰值位移进行统计。结果表明:轴压比以及钢盖板厚度对受力性能影响不大,混凝土强度对受力性能影响较大,并且随着混凝土强度的增加,钢结构梁柱加固节点框架的承载力也在增加,在节点框架设计时,应适当增加混凝土强度,提高节点框架承载力。

2000~2021年北半球多年冻土区NDVI变化趋势及其影响因素

气候变暖正在导致北半球多年冻土区的土地覆被类型和植被生物量发生快速变化,而不同冻土类型区和不同土地覆被类型区对气候变化的响应程度尚不清楚。基于Slope趋势分析和皮尔逊相关性分析,量化了2000~2021年北半球多年冻土区归一化植被指数(NDVI)的时空变化及其对气候变化的响应。结果表明:约21.43%的多年冻土区NDVI值表现出显著增长趋势,其中连续和不连续多年冻土区的NDVI值增长速率是零星多年冻土区的2~3倍。在月尺度上,约33.75%多年冻土区的NDVI值在6月呈显著增长趋势,其中连续多年冻土区和灌丛植被类型区的增长速率最快。气温、降水量和活动层厚度均呈显著上升趋势,积雪覆盖率呈下降趋势。气温升高对俄罗斯等低纬度冻土区的植被生长起到了促进作用;降水在蒙古高原等一些特定干旱区对植被生长具有促进作用,但在俄罗斯中部和加拿大南部存在不利影响;积雪对于俄罗斯南部等积雪覆盖较低地区的植被生长有促进作用,而对于北极等积雪覆盖较高的地区存在不利影响;活动层厚度的增加有助于俄罗斯北部等冻土区的植被加速生长。总之,北半球多年冻土区植被整体呈增长趋势,气温升高仍然是北半球多年冻土区植被生长的主控因素,但不同多年冻土类型区的NDVI值增长有着明显的月份差异,因此在以后植被模型的发展和改进时需要考虑月份的差异。

型钢混凝土结构粘结强度分析

根据国内外关于型钢混凝土粘结性能的试验研究 ,对型钢混凝土结构 (SRC结构 )中型钢 混凝土的粘结强度进行了分析和探讨 ,并对型钢混凝土粘结应力沿锚固长度的分布规律进行了分析 ,从粘结力的力扩散角度对型钢混凝土构件的临界保护层厚度进行了理论推导 ,提出了一种型钢 混凝土粘结强度的计算方法 ,并建立了粘结强度和极限荷载的计算模式。与已有的试验结果进行对比验证 ,符合较好 ,可为型钢混凝土结构中型钢

沈阳五爱隧道施工诱发地表沉降数值模拟分析

浅埋暗挖隧道施工引起的地层损失所导致的地表沉降预测和控制,是隧道工程领域重要的研究课题之一。作者以沈阳五爱隧道工程为例,运用有限差分软件FLAC3D建立三维数值模型,对比分析数值计算值与实测值,以及隧道埋深对地表沉降量的影响。研究表明:数值模拟计算的地表沉降量和现场实测值基本吻合,验证了所选取的土体计算参数、本构模型和边界条件的正确性。隧道埋深对隧施工的地表沉降影响较大。同时,得到了一些对其他类似工程地表沉降预测及控制的有益结论。

海底隧道的数值模拟研究

自从1936年第1条海底隧道——日本关门隧道开始建造以来,世界各地已有近百条海底隧道相继建造。在特殊的环境地质条件下,建造海底隧道无疑是最安全经济、路线最短的方案。但海底隧道的设计与施工还有许多技术问题丞待解决。结合我国拟建厦门海底隧道的工程实际,从数值模拟分析的角度,研究了海底隧道的稳定性与隧道顶板厚度的关系,并结合世界上己建海底隧道的工程经验,给出了厦门隧道的最小安全顶板厚度。

爆破荷载作用下青岛胶州湾海底隧道覆盖岩层稳定性分析

以青岛胶州湾海底隧道为背景,采用国际上常用的计算模式模拟爆破施工荷载,根据ABAQUS动态计算的特点,将爆破荷载以等效应力的方式加载于模拟炮孔之上,依据不同围岩类型和岩层覆盖厚度设计值选取隧道左、右线典型段;采用有限单元法分析了覆盖岩层各监测点的振动速度、加速度变化趋势。数值分析结果表明,各测点的振动速度、加速度时程曲线均满足隧道爆破变形规律。根据隧道围岩振动破坏准则,计算所得的最大水平、垂直振动速度均小于规范要求的临界值,且爆破作用影响范围远小于隧道覆盖岩层设计厚度,所以岩层覆盖厚度设计值满足爆破工程稳定性和安全性要求。同时,考虑到隧道选线的经济合理性,提出了爆破施工荷载作用下隧道顶板厚度设计参考值,并进行了验证,对类似工程具有一定的指导意义。

混凝土保护层厚度检测的试验分析

混凝土保护层厚度关系到结构的承载力、耐久性、防火等性能,《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2002)规定,结构实体检验应包括钢筋保护层厚度。通过对KON-RBL混凝土保护层厚度测定仪的使用性能及精度进行试验分析,得出回归方程,并进行了工程验证。

火灾下预应力混凝土梁板非线性分析

常温下预应力混凝土结构中的预应力筋处于高应力状态.若因高温作用使预应力筋的预应力水平发生锐减,将给预应力混凝土工程带来灾难性的后果.因此,本文就应用ANSYS软件对火灾下预应力混凝土梁板非线性分析进行了尝试.在提出了常温下预应力混凝土受弯构件在有效荷载作用下的安全系数的概念,并推导出其数学表达式之后,通过大量的计算分析,得出了板中预应力筋抗火混凝土保护层厚度建议取值和梁中预应力筋梁侧抗火混凝土保护层厚度建议取值,为进行预应力混凝土结构抗火设计提供了参考依据.

基于混凝土自收缩的钢筋保护层厚度数值分析

为研究混凝土自收缩状态下钢筋保护层合理厚度值,建立了50组钢筋混凝土构件的ANSYS有限元数值模型,通过施加温度荷载使混凝土产生收缩,进行混凝土开裂状况的分析。分析结果表明,钢筋直径对保护层厚度的影响较大,当钢筋直径由1cm到5cm按1cm增幅增加时,对应的薄弱面保护层厚度和开裂保护层厚度则分别有较大的增加。混凝土强度对保护层厚度的影响较小,在C20、C40和C60三种强度的混凝土中,C20混凝土要求的保护层厚度相对较大,C60次之,C40要求的最小。根据分析结果可知,当钢筋直径大于3cm时,保护层合理厚度应不小于钢筋公称直径加1cm和国内相关规范规定的最小保护层厚度。同时,在满足工程需要的前提下,建议尽量少使用直径大于3cm的钢筋以及标号过高或过低的混凝土。

基于上限定理确定岩溶区桩端极限承载力及其下伏溶洞顶板安全厚度

嵌岩桩因单桩承载力高、沉降量小等优点而在工程中,尤其是高层建筑及大型构筑物中得到了广泛的应用。岩溶区嵌岩桩桩端岩层极易发生冲切破坏。引入用小而非零拉伸截断改进的M-C强度准则描述岩体的破坏特性,确定破坏面上单位面积的能量耗损率;从极限分析上限定理出发,构建了岩楔体平移破坏机构;根据桩端荷载和冲切圆台自重所做的外功率与冲切圆台破坏锥面的能量耗损率相等的条件,建立了虚功率方程,并由此得到了岩溶区桩端极限承载力的上限解及其下伏溶洞顶板安全厚度的计算公式。工程实例分析表明,该方法具有一定的可靠性,可为岩溶区类似建筑桩基的设计和施工提供参考。

象山港海底隧道最小岩石覆盖厚度断裂损伤分析

根据象山港海底隧道地质剖面和隧道轴线布置图,取其9个重点剖面位置,对海底隧道选线进行三维分析。每个剖面位置根据基岩的厚度选取隧道轴线设计位置、上抬和下移隧道轴线位置,应用基于断裂损伤模型的有限元程序对其进行数值分析研究。通过分析各个工况的损伤区、塑性区、应力状态、位移变化,研究洞室的稳定性;根据相邻工况的应力状态变化和位移变化,得到 k30+100剖面位置在设计线下移2m 时为计算建议的底板线位置,并得到该剖面位置的最小岩石覆盖厚度。最后得出海底隧道计算建议的底板线位置。

测量系统分析技术在构件钢筋保护层厚度检测中的应用

为了提高混凝土结构钢筋保护层测定的准确性,采用测量系统分析(MSA)技术对钢筋保护层测定仪的分辨力、偏倚、线性以及重复性和再现性等指标进行了系统的试验。分析出仪器变差的主要变异源,判断出仪器存在线性偏倚,在使用中应对数据进行修正;判定仪器可用于结构钢筋保护层厚度的合格评判及施工过程中能力指数的粗略估计。

和田市场地工程地质条件空间分布规律分析

收集和田市已有75个钻孔数据,统计各个钻孔的等效剪切波速值并确定覆盖层厚度,建立钻孔信息数据库,以此构建地统计分析的样本。在研究样本数据分布规律、统计数据趋势分析的基础上,采用普通克里格插值算法,计算未知点的覆盖层厚度和等效剪切波速值,从而得到其空间分布结果,该结果以栅格数据模型表示。最后通过对比测试样本对该结果进行了验证。结果表明,和田市场地工程地质条件空间分布栅格数据模型较真实地反映了其沉积分布规律。今后在该栅格数据模型的基础上根据需要可以快速、有效得到研究范围内任何地点的覆盖层厚度和等效剪切波速值,这些预测值能满足一般建设工程建筑的场地类别划分需要。

复合材料中厚蒙皮多墙翼面结构损伤的有限元分析

复合材料中厚蒙皮多墙翼面结构中蒙皮承受全部弯矩,因而蒙皮的损伤机理和破坏载荷对结构的设计有着极为重要的意义与价值。通过自行编制UMAT子程序将三维逐渐损伤技术嵌入ABAQUS有限元软件程序中,随后基于复合材料中厚蒙皮多墙翼面结构静态弯曲试验,建立了结构局部的三维有限元模型,用子程序模拟了复合材料蒙皮损伤演化过程,并预测了初始破坏强度。模拟预测蒙皮损伤产生的位置和长度与试验观察到的蒙皮破坏部位和长度完全一致,预测的初始破坏强度和试验的误差为4.48%,由此证明了该有限元模型的准确性。从而为复杂的中厚蒙皮多墙翼面结构在实际工程中的应用提出了一种更为有效可靠的研究方法。

基于电磁感应法混凝土中钢筋能力验证测试分析

采用电磁感应法检测混凝土中钢筋位置、钢筋保护层厚度是主体结构现场检测人员必须掌握的一项技能。论文通过制作两块试件,并组织36人参加钢筋位置、钢筋保护层厚度的能力验证比对,针对数据偏离的人员,从仪器设备、人员操作、数据处理等方面进行原因分析,供工程实体现场检测参考借鉴。

钢筋锈蚀量对周围混凝土应力场的参数敏感性分析

通过对钢筋锈蚀产生的膨胀产物用虚拟径向位移表示,变化虚拟径向位移达到对周围混凝土应力场影响的分析,模拟了多根锈蚀钢筋对周围混凝土应力场的影响,与设计中常规的钢筋分布相符,用应力路径的方式显示钢筋附近混凝土的应力变化,尤其是保护层附近混凝土剖面应力的变化值,清楚地了解到保护层最外缘混凝土的应力分布,可以判断分布钢筋锈蚀对表层混凝土的破坏位置,验证了用有限元方法分析混凝土应力场参数敏感性分析的可行性。

保护层厚度对刚构桥跨中底板的影响

针对连续刚构跨中底板开裂及耐久性不足的问题,在现行规范规定的基础上,主要通过Midas FEA建立连续刚构桥梁跨中实体模型,调整跨中截面底板保护层厚度,分析其对桥梁整体承载能力的影响,得出较合理受力状态下的保护层厚度值,再与碳化理论计算出的符合耐久性标准的保护层厚值进行比较,以陕西地区为例,建议连续刚构桥跨中底板保护层厚度在设计时应该在规范最小值的基础上增加5mm进行参照,其他部位亦可借鉴参考.

组合厚壁圆筒结构的三维非线性有限元分析

非线性问题是近年来结构分析与设计的热点问题,文章分别采用解析法和有限元法对组合厚壁圆筒结构进行了非线性分析。给出了组合厚壁圆筒结构在弹塑性状态下的应力及变形情况,并且论述了筒体变形对结构塑性极限荷载的影响。

内衬钢板钢纤维混凝土复合井壁极限承载力分析

利用无量纲相似准则导出复合井壁承载力的主要影响因素,对模型进行了一定的假设与简化,通过对典型参数下模型井壁的数值模拟,分析了井壁的受力特点,井壁计算了各种因素对井壁极限承载力的影响,得到了内衬钢板高强钢纤维混凝土复合井壁的力学特性和各因素的影响变化。