基于正交试验设计的深基坑岩土力学参数反分析

运用正交试验设计确定了待反演的深基坑岩土力学参数,根据分析确定通过观测点竖向位移来反演土体参数E。按深基坑开挖实际情况,运用有限元方法结合人工神经网络进行力学参数反分析。在网络训练中,提出了一种PSO融合BP的算法。实例证明,通过竖向位移来反演参数E是合理的,采用PSO-BP方法提高了人工神经网络训练速度,收敛更快,其反演结果准确。     

基于粒子群—有限差分耦合算法的隧道岩体力学参数反演

基于数值计算的优化反演技术发展受到优化算法特点的制约。FLAC2D在岩土工程专业软件的二次开发平台上,提出仿生智能优化算法—粒子群优化算法（PSO）与有限差分结合（FLAC2D）的耦合算法（PSO-FLAC2D）并编程。在隧道围岩物理力学参数反演应用中,该程序表现出反演参数不限、并行搜索、全局最优及稳定高效的优点,作为一种新的位移反演技术可为同类问题的研究提供借鉴和参考。     

基于有限元及神经网络的土体参数反分析

针对采用试验得到的土体力学参数进行模拟计算的结果与实测数据偏差较大的问题,应用有限元与BP神经网络相结合的位移反分析方法,把计算的桩体侧向位移作为神经网络的输入,对应的土体力学参数作为网络输出,对神经网络进行训练.训练成功后,再利用现场实测的桩体侧向位移带入训练好的网络进行反分析,从而得到符合实际的土性参数值,结合某深基坑工程,通过实测值与计算值的对比验证了该方法的科学性.     

基于BP网络和混合遗传算法的岩土工程位移反分析

岩土工程涉及到的地质条件和岩体特性参数是不完全定量的,采用传统的方法进行岩土工程位移反分析难以得到优化。此文根据技术的发展和自然进化的全局搜索优化算法,经研究提出遗传算法与局部搜索能力很强的单纯形法相结合的混合遗传算法,将大大改善遗传算法的局部性能。在此基础上,又将混合遗传算法与神经网络相结合,建立起智能位移反分析方法,采用MATLAB6.5开发出智能位移反分析程序,并以工程实例验证该位移反分析方法的可行性。     

基于GA优化模糊PID控制的ATO算法研究

针对城市轨道列车的自动驾驶系统(ATO)传统PID控制方法适应性差和智能化不足的问题,基于该领域专家知识和驾驶司机的操作经验,将遗传算法优化的模糊PID控制算法运用在ATO的控制系统中,并运用MTALAB进行仿真。仿真结果表明,该控制算法优于传统的PID控制,能够满足ATO系统对不同工况下的适应性和智能性要求,可以达到精确停车和准点到站的目的,能够有效提高列车舒适性和降低列车能耗。     

连续刚构有限元分析方法的研究与应用

研究目的:研究连续刚构的有限元分析方法,给连续刚构的结构设计提供借鉴和帮助.研究结论:在连续刚构的结构设计中,可先采用平面杆系法进行结构设计,再采用三维实体元法对结构进行三维有限元空间分析,并根据空间分析结果对平面设计结果进行修正和调整,以弥补采用平面杆系法进行结构分析的不足,二者互相补充,为连续刚构的结构设计提供更加可靠的依据.     

山前侵蚀平原区粗粒冲积物地质分类的岩土力学参数补充

德黑兰建于由Rieben分类的第四系冲积层之上。城市位于阿尔伯兹山脉山脚，主要由始新世火山碎屑沉积物（绿色凝灰岩）和其它火山岩组成。德黑兰的地质和地貌学与其他位于山脚的城市一样，Rieben将德黑兰冲积物由老到新分为A，B，C，D四种，其分类在伊朗广泛使用，在他的地质分类系统中，主要考虑地质年代和冲积物的地质特征，而工程性质考虑甚少。本文描述了Rieben和其它分类，并讨论了影响德黑兰冲积物工程性质的地质因素。由于德黑兰土体的特性，土工试验的原状土难以采样，而大规模的原位测试对大多数工地来说很昂贵而不实用也难进行。因此，需要采用地质-土工分类系统来评估中-小工程项目中粗粒土的工程性质。为确定德黑兰冲积物的土工性质，本文进行了一系列的原位测试。测试结果与公开发表的研究成果作了比较，并将Rieben的分类系统扩展到包括土工性质。可以为德黑兰其它地方的粗粒冲积物建立一套类似的地质-土工分类方案。     

基于全过程迭代的车桥耦合动力系统分析方法

以刚体动力学方法建立车辆子系统方程,以有限元法建立桥梁子系统方程,以竖向轮轨密贴假定和横向简化的Kalker理论定义轮轨接触关系,以轨道不平顺作为激励,采用全过程迭代法求解车桥耦合系统动力平衡方程.先假定桥梁子系统无变形求解车辆方程,得到车辆运动状态和轮轨作用力时程;将得到的轮轨力作用于桥梁,计算桥梁子系统的运动状态;叠加桥面运动时程和轨道不平顺,形成新的车辆轮对激励;进行下一步迭代,直至前后2次迭代中计算的轮轨力满足收敛条件.此方法可避免时间步内车桥两子系统间的迭代过程,较易通过人为干预迭代过程促进计算收敛,提高车桥耦合动力分析的计算效率.应用此方法和传统时间步内迭代法对30 t轴重货车通过跨度(70+3×120+70)m连续刚构桥的车桥耦合动力系统分析结果表明,此方法的计算效率较传统时间步内迭代方法高,方程求解次数仅为传统时间步内迭代方法的44％.     

线路加固体系基于车线耦合与有限元的分析

研究目的:为提高铁路顶桥施工列车慢行限速标准,优化纵横梁线路加固体系的设计过程,解决施工现场的疑难问题,对线路加固体系进行了基于有限元原理的静力模拟和基于车线耦合理论的动力计算,以分析车辆通过时线路加固体系的相关指标数值;参照相关规范及规定,设立针对纵横梁线路加固体系静力和动力计算的结果评价标准,并采用该标准对计算结果进行评价。研究结论:(1)本文使用的静力计算模型能较精确地模拟现场工况;(2)动力计算能够得出加固体系在车辆经过时的加速度和减载力,能够反映加固体系的振动和共振现象;(3)线路加固体系的计算与评估,应结合静力与动力计算共同进行;(4)利用文中建议的线路加固体系评价标准对静力计算和动力计算结果进行评价,得到的结果将更加偏于安全;(5)本研究成果可应用于线路加固体系的设计与评估。     

基于极限分析有限元与强度折减法的边坡稳定性分析方法

采用极限分析有限元结合强度折减理论对边坡稳定性进行研究,定义无量纲参数P并将所得边坡安全系数作为判定边坡是否失稳的依据,将计算所得安全系数与已有文献结果进行比较验证,验证结果表明所采用方法能够更好地评估边坡稳定性。对不同参数影响下的边坡稳定性进行分析,讨论了摩擦角对边坡失稳破坏模式的影响。研究结果表明:所采用方法求得的安全系数上下限差值小于1%,可以用上下限的平均值来评估边坡安全系数;边坡坡脚、摩擦角和P对边坡稳定性均有很大的影响。     

基于PFC-FLAC耦合的弹性轨枕力学特性分析

采用离散单元法建立了具有棱角特征的精细化道床模型,采用有限差分法建立了可考虑变形的连续介质轨枕模型,推导了组合道砟颗粒与有限差分单元之间的接触位移关系,通过在轨枕与道床之间设置耦合边界进行力和位移的交互实现二者的耦合计算,依据现场实测结果验证了模型的正确性.对建立的弹性轨枕有砟道床和普通轨枕有砟道床施加动荷载,对比两者...     

基于铝合金型材搅拌摩擦焊热力耦合有限元分析研究

文章通过大量的分析、研究搅拌摩擦焊接热力耦合计算方面的资料以及结合实际开展的搅拌摩擦焊接过程和试验,建立了一个相对完善的铝合金型材搅拌摩擦焊接数值分析模型;对其焊接参数、夹具约束、机械载荷、摩擦因数、材料属性以及生热过程进行了较为细致的分析和研究;综合考虑摩擦力和被焊型材的剪切极限,采用了一种自适应热量载荷作为其生热驱动力;在力学分析中简化考虑机械载荷以及夹具与型材及型材与型材之间的接触关系;对分析模型进行了动态模拟,得到焊接过程中温度场分布规律、焊接残余应力分布规律。     

基于正交设计的岩体力学参数灵敏性分析

针对岩土工程弹塑性位移反分析参数多、难度大的问题,就如何有效、合理地确定岩体的力学参数,进行工程设计和反演分析至关重要。灵敏系数在理论上虽然可用于判断位移对参数的灵敏性,但在实际工程中,结构状态函数很难用显式表示。故针对这一问题,结合地下洞室开挖的实际工况,采用FLAC”软件分析拱形洞室开挖过程中产生的拱顶竖向位移和拱角水平位移,应用正交表和方差分析的方法,分别进行模拟试验方案的确定和计算结果分析,实现位移对岩体力学参数灵敏性的分析研究,从而确定了关键反演参数。     

基于有限元方法的内圈装反轴承受力分析与寿命评估

针对内圈装反的轴承,根据其径向载荷分布建立了有限元模型,研究了接触部位网格细化对接触应力的影响,确定了合适的网格大小.根据ISO国际标准理论算法计算了正确安装轴承的寿命,通过L-P寿命理论和ASH法则得到了内圈装反轴承的寿命,并对比分析了不同凸悬量对内圈装反轴承的寿命影响.结果表明,接触部位网格大小选择0.1 mm,不...     

基于流固耦合的水底隧道全断面注浆力学分析

全断面帷幕注浆加固围岩是水底隧道穿越断层破碎带、海底风化槽等高渗透性岩体常采用的辅助工法。帷幕注浆的主要目的是加固围岩,改善围岩的物理力学性质,降低围岩渗透系数。本文在对注浆加固机理及注浆参数选取研究的基础上,采用三维有限差分FLAC3D数值模拟手段,基于流固耦合的力学模型研究注浆加固圈厚度及渗透系数对围岩稳定性、渗流规律、支护结构受力的影响。研究结果表明:水底隧道洞室开挖对初始渗流场的改变程度及范围与注浆圈渗透系数有直接关系,通过有效注浆不但起到限排堵水的作用,还起到降低地下水渗透体积力、约束位移的作用。     

基于围岩力学参数反演的隧道结构受力分析

本文以重庆摩天岭隧道为例,采用正交数值试验,获得了神经网络的训练样本,并结合现场监控数据反演了围岩物理力学参数,最后根据反演结果对隧道结构受力进行了分析。研究结果表明:在规范规定的同种围岩级别力学参数范围内取值得到的数值模拟结果相差甚大;采用正交试验、现场监控量测与BP神经网络结合的手段反演结果较好,得到的力学参数能较好地反映隧道的实际受力状况;隧道衬砌为受压控制,支护结构处于安全状态,原设计合理。     

岩体变形参数的应力状态效应研究

岩体力学参数存在随应力状态不同而变化的特性,称为应力状态效应。岩体力学特性的实测值具有空间场分布特征,分析表明地应力(或围压)的有规律变化是造成岩体力学参数空间变化的主要原因。考虑到实测地应力多具有较大的离散型,尝试利用反演方法获取地应力场信息,通过多元回归分析得到实测岩体变形参数与地应力的经验关系,以研究岩体变形参数的应力状态效应。通过一工程实例研究:得到地下厂房区域的岩体变形模量为16 GPa左右,与反演分析结果也比较符合;通过应力状态效应研究得到的岩体变形参数物理场,是一个渐变的物理场模型,是更为符合工程实际的;主要考虑了岩体力学参数的应力状态影响,通过一系列的计算得到,人为因素少,计算结果可供工程实践参考。     

基于传递矩阵法的重载铁路路基基床应力及变形分析方法研究

目前现行规范对层状体系的铁路路基基床结构的应力应变计算采用等效厚度法,按Boussinesq公式进行计算,等效厚度法采用Odemark模量与厚度当量假定,将路基上不同模量的厚度土层折算成与路基下部填料同模量的等效层厚,该方法并没有很好反映不同土层材料性质之间的差异,对高模量的道砟层、基床表层、基床底层在路基应力场分布中的作用,缺乏严密的理论依据。针对重载铁路路基4层结构体系,采用基于传递矩阵的层状理论分析方法针对其不同深度处的应力变形求解。通过均质土层的计算结果与Boussinesq公式的理论结果的比较,验证了传递矩阵法及其计算程序可行性,最后为了进一步说明该方法的合理性,对比有限元和传递矩阵法的计算结果,结果表明,二者吻合较好。     

渗流与应力耦合环境下裂隙围岩隧道涌水量的预测研究

涌水是隧道及地下工程施工中的重大地质灾害之一。对于裂隙围岩介质而言，由于其结构特性与所赋存环境的复杂性，使得这一问题的解决具有一定的难度。基于系统理论研究及工程实践的分析应用，本文在裂隙围岩介质渗透性能等效处理的基础上，提出了渗流与应力耦合环境下裂隙围岩隧道涌水量预测计算的确定性数学模型方法（包括理论解析法、经验解析法和水文地质数值模拟法），并用一隧道工程实例进行了计算验证。     

基于参数贡献度的硬件安全分析方法在列控系统中的应用

针对列控系统中硬件的随机失效问题,提出基于参数贡献度的硬件安全分析方法.选用二乘二取二硬件结构作为计算模型,通过蒙特卡洛采样法获得各类参数的采样值;逐一对比分析不同参数对其安全性的影响,从而验证了该方法在列控系统中应用的可行性.