基于深度学习的盾构机土舱压力场预测方法

土舱压力是盾构机受力状态和掌子面稳定等核心问题中的关键因素。土舱压力具有显著的空间变异性,其形成演化机制源于装备与岩土之间的复杂耦合作用,与地质特征、掘进参数等多源参数相关。然而,现有土舱压力预测方法一般未考虑空间分布特征或地质参数影响。针对该问题,提出了一种基于空间分布物理特征函数导引深度学习的盾构机土舱压力场预测方法。该方法构建物理特征函数用于解耦土舱压力空间分布特征,采用卷积神经网络和门控循环单元分别提取多源参数历史信息的空间特征和特征系数的时序特征,结合多源参数实时信息对特征系数进行预测,从而实现土舱压力场的预测。以长沙地铁四号线某区段为案例,利用该方法准确预测了土舱压力空间分布实测数据,准确率高达0.98,验证了所提方法的有效性。敏感性分析表明,不同地层中土舱压力空间分布特征系数的主要敏感参数基本一致,但其敏感度随地层地质条件的变化规律差异显著,可为复杂地层盾构机土舱压力精细化调控提供参考。

开敞式防洪闸闸室结构抗震安全分析及加固措施研究

以处于地震基本烈度8度区的某开敞式防洪闸为例,基于有限元分析软件,采用时程分析法对闸室结构抗震能力进行了分析。针对闸室上部启闭机房结构存在的抗震缺陷,制定了不同的抗震加固方案,通过不同加固方案抗震能力对比分析,比选了较优加固方案,并在较优方案基础上,探究了连通梁截面尺寸对闸室结构加固效果的内在影响规律。结果表明:地震作用下防洪闸闸室结构启闭机房排架柱折角位置处出现较大拉应力区,其最大拉应力超过了结构承载能力,不满足抗震安全需求;在各排架柱之间增设连通梁可降低启闭机房结构动力响应,但设计过程中为避免启闭机房结构产生鞭梢效应,不宜在顶部位置增设;连通梁截面尺寸对启闭机房排架柱结构抗震能力影响显著,实际工程中可通过控制截面尺寸达到理想的抗震加固效果。

某水电站泄洪洞工作闸门室弧门支撑梁结构受力及配筋研究

某水电站左岸山体内平行布置3条泄洪洞,有压洞与无压洞衔接部位设工作闸门室连通3条泄洪洞,闸门室底部采用弧形工作门控制水流,弧门支撑大梁布置于工作闸门室洞挖后的反坡段。弧门支撑大梁断面较大,属大体积混凝土结构,施工期受温度荷载作用,与反坡段岩体接触关系多变,联合受力问题复杂。为此,采用FLAC~(3D)软件,考虑运行期各设计状况及荷载效应组合,重点分析了闸门室支撑梁结构与围岩形成联合承载特性,并据此开展支撑梁结构内力计算、结构配筋设计。研究成果可为其他类似工程泄洪洞闸门室弧门支撑梁配筋提供参考。

高水压矿山井下防水闸门硐室设计探讨

随着矿山开采深度的不断增加,高水压给矿山生产带来巨大的挑战,高水压防水闸门在工程中将越来越普遍,井下防水闸门作为防止透水事故的重要安全设施,被越来越多的企业重视并应用于生产。本文以7.5 MPa防水闸门硐室设计为例,进行了结构设计,泄水方式选择等问题的探讨,为后续相似工程积累了经验。

电容积分式放射性活度计的研制

现场快速准确地实现放射性核素活度测量在放射性医学诊断中具有重要作用。本文采用电容积分式的电路结构,设计了低噪声前置放大电路与高精度信号采集与处理电路成功研制出弱电流测量电路,实现了20 fA~10μA弱电流测量。结合前端井型电离室,搭建了电容积分式放射性活度计原型装置。测试结果表明:本文研制的放射性活度计重复性与商用RM-905A性能基本一致,本底小于0.065 MBq,重复性不超过0.84%,不稳定性为1.94%。

昌波水电站引水式电站水轮发电机组防飞逸保护措施方案研究

针对昌波水电站引水式电站引水距离长、设置上游调压室、蜗壳前进水管直径较大等特点,列出三种水轮发电机组防飞逸保护措施进行分析比选,经综合比选分析后,推荐采用调压室快速闸门作为水轮发电机组的防飞逸保护措施,并详细描述了调压室快速闸门方案。该研究为类似条件的水电站机组防飞逸保护措施方案选择提供参考。

引江济淮东淝河船闸施工技术

针对引江济淮东淝河船闸四面临水、建设条件复杂、船闸闸室墙一次成型等问题,进行水文与地质情况分析,并进行降水井的试验井对比试验,确定了深基坑降水方案与监测方法。结合已有船闸闸室墙钢筋安装和人字门安装方法,分析其存在的问题,提出船闸闸室墙钢筋整体预制与安装、人字门精细制作与精确定位等施工技术。研究成果保证东淝河复线船闸得以顺利建成,提升了船闸建设安全与质量,闸室墙钢筋预制安装工艺在船闸闸室墙工程的应用进一步丰富和提升了改扩建船闸施工的方法和品质。

基于移动模架的钢板护面闸室墙整体施工技术

以淮河航道临淮岗复线船闸工程为依托,通过整体制作“护面钢板+钢桁架”组合模板、临土侧定型整体大模板、端部止水定型整体大模板等三大模板系统,在施工过程中采用带有人行通道的移动模架与吊车控制方法实现整体吊装,最终达到了增加刚度、减少变形、降低安全风险和提高施工效率等目的。

抽水蓄能电站尾闸室事故闸门防水淹厂房设计

为提高抽水蓄能电站尾闸室事故闸门防水淹厂房事故的能力,对事故闸门动水关闭方式及其与机组进水阀的闭锁方式进行分析,指出现有的设计存在的不足,并提出优化解决方案。并对事故闸门门槽顶盖螺栓设计进行探讨,建议该螺栓采用预紧连接,以提高其抗疲劳的能力。

三峡升船机船厢门侧止水应力特性数值模拟及结构优化

为查明三峡升船机船厢门侧止水聚四氟乙烯减摩层敷面磨损原因,根据船厢门实际运行工况,建立船厢门侧止水非线性有限元计算模型,通过模拟船厢门挡水与启闭工况,分析计算了不同橡胶材料和预压缩量对船厢门侧止水P头的最大接触应力、正压力及最大偏移量的影响。结果表明,船厢门侧止水P头的接触应力、正压力和最大偏移量均随着橡胶材料的硬度降低而减小,挡水水头越低,材料硬度的敏感程度越高;接触应力和正压力均随预压缩量的增加而增大,特别是预压缩阶段,正压力随着预压缩量的增加而显著增大。最后提出,通过优化侧止水橡胶材料、减小预压缩量等方法可减缓船厢门侧止水聚四氟乙烯减摩层敷面的磨损。

利用盾构螺旋机双闸门开度差防喷涌施工技术

为解决盾构在富水砂性土、砂卵石以及上软下硬复合地层因高承压富水而引发螺旋机喷涌问题,基于泥水通过闸口时流速与截面的关系、流速与截面成反比的原理,提出一种螺旋机双闸门开度差扩大排渣截面分级降压的施工技术。该施工技术可保证盾构掘进过程中螺旋机排渣的连续性,避免因排渣喷涌引起土舱积舱、失压导致刀盘磨损、地面塌陷等风险。该施工技术已在南宁地铁2号线明秀路站—秀厢站区间砂卵石富水地层得到应用,并取得良好效果,实现了盾构在该地层中的快速、连续掘进,降低了对地层的扰动,有效控制了地表沉降。双闸门开度差分级降压技术在高效性、经济性、操作性、安全性、实用性等方面具备明显优势。

深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后水力特性及改善措施试验研究

深孔有压隧洞平板闸门小开度运行时,闸后水流侧收缩现象比较严重,流态较为复杂,需要采取一定的工程措施来改善闸后水流流态。基于物理模型试验与理论分析相结合的方法研究了不同导流坎坎高下的闸后水力特性。结果表明:闸后水流侧收缩现象随导流坎坎高的增加而减小,闸后水流水舌高度和水舌长度明显降低且底板负压基本消失,压强分布趋于均匀。但闸室导流坎坎高的增加对过流能力有一定影响,相对平底闸室,闸下过流能力随导流坎坎高的增加而减小,为避免影响过流能力,导流坎坎高不宜太大。

基于低碳理念的船闸闸室结构选型

针对船闸闸室结构形式对碳排放的影响问题,建立船闸建设期的碳排放计算模型,计算并分析其在建筑材料生产、运输和施工3个阶段的碳排放量。得出结论:闸室结构选型时宜优选钢筋混凝土结构,墙体较高且两侧均有回填时优选整体式结构并优选低碳混凝土材料。

三峡升船机船厢门橡皮止水检修工艺研究

三峡升船机工程规模大、技术难度高,运行与维护相关经验在国内均无先例可循。文中通过对升船机船厢门橡皮止水检修工艺开展研究,熟悉橡皮止水检修工艺流程,提出橡皮止水检修更换要点,为后期船厢门橡皮止水检修和更换提供数据与技术支撑,对保障三峡升船机稳定运行具有重要意义。

革新塘闸闸室稳定分析与结构尺寸优化研究

通过对浙江省温岭市坞根镇革新塘闸进行初步选取闸室结构型式,分析计算发现闸室基底产生拉应力,不满足设计规范要求,后通过调整闸室结构,改善闸室受力情况,有效地消除了基底拉应力,满足了设计规范要求。经过对该水闸闸室设计的研究,剖析几种改善水闸闸室稳定与基底应力的方法。

闸门室洞挖爆破施工技术

以锦屏二级水电站特大断面隧洞工程建设为背景,运用隧道工程理论和施工方法,论述了闸门室分层爆破、岩锚梁高精度爆破和竖井二次爆破等各种爆破施工技术,达到了预期开挖爆破效果。同时提出了变形观测等辅助手段和加固措施,保证了复杂地质条件下洞挖爆破施工的安全。

蒙特卡罗法在水闸闸室可靠度分析中的应用

针对闸室可靠度分析采用蒙特卡罗法进行数值模拟,结果表明对于闸室抗滑稳定功能函数,不同变量的均值、变异系数、分布类型对其可靠度指标有不同的影响。

卧倒门承船厢内水面最大升降值神经网络计算模型

运用人工神经网络原理,在通过大量学习样本对网络进行训练的基础上,建立了卧倒门启闭时升船机承船厢内水面最大升降值的神经网络计算模型(NNCM—MFWS-SLC-TGO)。根据岩滩升船机和三峡升船机的模型试验资料对网络模型的性能进行了测试。测试结果表明,所建立的神经网络模型可用于卧倒门启闭时承船厢内水面最大升降值的初步预测。通过实测,计算结果与测试数据是基本吻合的。

升船机厢内船舶最大纵向系缆力的计算模型

尝试运用人工神经网络原理 ,建立卧倒门启闭时升船机承船厢内船舶所受最大纵向系缆力的计算模型 (NNCM-MLHF -SLC -TGO) ;根据岩滩升船机和三峡升船机的模型试验资料对网络模型的性能进行了测试 ,结果表明 ,所建立的神经网络计算模型可用于船舶所受最大纵向系缆力的初步预测 ;

最大熵法计算水闸闸室抗滑稳定可靠性

运用信息熵的概念和最大熵原理建立功能函数的熵概率密度函数模型,以计算水闸闸室抗滑稳定的失效概率,采用Matlab6. 5语言编制了相应的计算程序.算例结果表明,用最大熵法计算水闸闸室的抗滑稳定可靠性是可行的.