基于BP网络的土层弹性模量反演及其在ABAQUS中的实现

土层弹性模量一般难以通过现场勘探或室内试验得到,而开展位移反演分析具有相对优势。本文融合BP神经网络算法优化和有限元软件ABAQUS建模技术,借助ABAQUS软件中的python语言接口自行编程,以MATLAB工具箱为平台,对非均质土层的弹性模量开展位移反演分析,并预测桩基后续沉降。研究结果表明:土层弹性模量反演值与土层压缩模量地勘报告值之间存在潜在的数学函数关系;桩基沉降预测值与现场试验监测值高度吻合,并且桩基沉降预测值大于现场试验监测值。本文成果可为提高桩基沉降的预测效率,为后续的施工设计调整提供数据支撑。

类矩形隧道地铁振动在软土地层中传播衰减数值模拟研究

依托宁波地铁4号线,采用数值计算方法研究了类矩形隧道地铁振动的传播衰减规律,并将隧道埋深和土层弹性模量作为参数研究其对规律的影响。最后,将类矩形隧道与双圆形隧道的研究结果进行对比分析,结果发现两种隧道在水平方向和竖直方向的振动响应都随距离增大而减小。隧道埋深增加,两种隧道振动响应均减小,但类矩形隧道减振效果优于双圆形隧道;土层弹性模量越大,振动响应越小,同一隧道埋深下,3种地层中类矩形隧道振动响应都小于双圆形隧道。

地铁运行引起地面局部振动放大现象的数值分析

以南昌地铁一号线穿越的土层为研究对象,建立轨道—隧道—大地的三维有限元模型,施加粘弹性人工边界,从隧道埋深,场地土层弹性模量等角度分析了由地铁运行所诱发的地面振动的传播规律。研究表明:地面振动的衰减并不是随着与隧道中心距离的增加呈严格意义单调递减,而是距离线路某一范围内存在一个振动放大区。隧道埋深越深,振动放大区出现在距离隧道越远的位置,而且振动放大区出现的次数会增加;土层越硬振动放大区越靠近隧道,振动放大区出现的次数会越多。振动放大区第一次出现在距离隧道约20 m^30 m处,振动反弹量比较大,被放大频率带主要分布在6 Hz^28 Hz,其中8 Hz^12 Hz最为集中,如果侵入建筑群,需特别关注。第二次第三次振动反弹量小,重视程度可以放宽。