利用温度场探测土石坝渗透系数的正反演研究

通过温度场探测堤坝渗漏在我国已经得到了广泛应用,但目前该方法还不尽完善,有必要进一步对该方法进行深入研究。在总结前人研究成果的基础上,进一步研究利用温度场探测土石坝渗透系数的可行性、有效性,结合南方某水库具体工程实例,以有限单元法结合BP神经网络实现了利用温度数据反演土石坝渗透系数,该方法通过温度场探测大坝渗漏提供了新的思路。     

高寒地区平屋顶保温层厚度反演

建筑节能的发展和新型保温材料的使用中,合理的设计墙体及屋顶保温层的厚度,日益成为目前建筑节能的重要问题.将高寒地区平屋顶保温层厚度设计问题抽象为热传导方程几何边界反问题,通过不断地数值模拟,分析比较结果,得出保温层(文中为加气混凝土层)厚度为250 mm～300 mm时,屋顶内表面的温度变化值落在16℃～24℃之间,此时的保温层厚度为所求得最佳保温层厚度.     

人工智能和数字孪生在船体结构安全评估中的应用探索

为能实时准确地获取船体结构载荷监测数据,顺应结构“数字孪生”概念的发展,对基于人工智能的结构载荷反演技术进行研究。介绍基于人工智能的结构载荷反演技术的研究进展情况,探讨其在船舶安全评估领域应用的有效性和难点。在此基础上,介绍数字孪生的基本概念和发展历程,并结合船舶领域已有的技术基础,探讨数字孪生的应用前景和亟需突破的关键技术。     

基于BP神经网络的阿拉套山隧道围岩物理力学参数反演分析

为研究高寒地区设置中心深埋水沟单线铁路隧道的围岩力学参数问题,以兰新铁路新建博州支线阿拉套山隧道为工程背景,基于FLAC3D数值模拟软件联合MATLAB中的神经网络工具箱构建BP神经网络算法,建立隧道开挖位移正演和反演模型,对围岩物理力学参数作反演分析。通过对中心水沟开挖前的拱顶和拱腰监测数据做拟合分析,发现隧道变形已趋于稳定,反演过程不需考虑中心水沟开挖对围岩的二次扰动。以水沟开挖前的拱顶沉降值和拱腰收敛值作为输入函数,以围岩的体积弹性模量K、剪切弹性模量G、黏聚力c、内摩擦角φ、重度γ作为输出函数训练神经网络模型,利用训练好的模型进行所需参数的反演分析。将反演参数代入FLAC3D正演模型计算后,提取中心水沟开挖前的拱顶沉降值和拱腰收敛值,与中心深埋水沟开挖前的实际监控量测值相比较为接近。结果证明,围岩物理力学参数的反演较为合理,对于变形的预测较为准确,可为隧道后期工程的施工和优化设计提供参考。     

隧道施工不良地质探地雷达超前探测全波形反演研究

为了解掌子面前方不良地质体赋存状况,保障工程施工安全,提出基于全波形反演的探地雷达隧道超前探测数据解译方法。首先,考虑隧道典型不良地质类型,建立溶洞、岩体裂隙和岩体破碎带等数值模型,进行正演模拟分析,总结典型不良地质体的地质雷达正演响应特征。其次,基于全波形反演方法对正演模拟数据进行处理,得到最优的相对介电常数分布,分析反演结果,并总结其相较于正演剖面图解译的优势。研究结果表明,全波形反演可以得到探测区域相对介电常数的较准确分布,得到的不良地质体形态与真实情况较为一致,成像效果明显优于原始雷达剖面图,提高了对不良地质体进行判断的直观性和准确性。     

基于扩展有限元法的结构内部多缺陷的反演分析

基于扩展有限元法和改进的人工蜂群智能优化算法,建立了检测和量化结构中多个内部缺陷的反演分析模型。反演分析模型中,由水平集函数来表征每个缺陷的位置及尺寸,采用精英加引导策略的人工蜂群搜索方程进行全局搜索,直到达到收敛为止;提出以人工蜂群对不同数目的缺陷参数样本进行贪婪选择,无需预先知道结构内部所含的缺陷数目,迭代过程中缺陷数目可以智能改变。该模型避免了反演过程中网格重划分问题,有效地减少了迭代的计算成本。通过若干算例的分析表明:在结构内部所含缺陷数目未知情况下,建立的反演分析模型能够快速准确地识别并确认出结构内部存在的缺陷数目及其相应的位置和大小。     

水电站地下厂房洞室施工仿真的参数反演分析

采用改进的BP神经网络方法,得到初始地应力场及围岩弹模E,通过验算反演参数的合理性。结果表明该方法对地下洞室施工期间的稳定性状可做出及时准确的判断,具有较好的适用性。     

非渗透表面对地表温度的影响

以郑州市为研究区域,以Landsat TM/ETM+数据为主数据源,运用归一化线性光谱混合分析模型,生成1988/2001 2时段非渗透表面丰度影像,针对Landsat TM/ETM+数据的热红外波段,运用单窗算法反演郑州地区地表温度,得到1988/2001 2时段地表温度影像.通过分析非渗透表面丰度与地表温度的关系得到结论:非渗透表面丰度与地表温度呈正相关,但相关系数较低.     

浩吉铁路某长深隧道地应力三维反演技术研究

研究目的:针对区域地应力评估难度大,难以通过实测方法获得区域地应力真实情况的问题,在实测点状地应力数据基础上,首先提出使用GBDT算法与三维数值模拟相结合的方法,对浩吉铁路如意隧道工程范围内岩体的区域地应力状态进行预测与模拟,实现对区域地应力水平更贴近现实情况的预测和评估。研究结论:(1)通过对比GBDT算法与传统回归分析方法可知,前者的算法精度更高,对低维数据的解释性及系统鲁棒性更好,能够更好地映射出高地应力区域的天然性能;(2)通过实例验证可知,GBDT算法与数值模拟方法相结合进行区域地应力评价是可行的,对浩吉铁路如意隧道工程区域地应力水平的评估预测结论证实,本文提出方法相较于传统数理统计方法,更加贴近实际情况;(3)数值反演结果显示,如意隧道沿线应力量值总体上随着埋深的增加而增大,局部受地形影响,在沟谷坡脚等部位出现一定应力集中现象,总体上该区域以水平应力场为主;(4)基于GBDT算法的地应力三维反演技术主要可应用于深埋隧道地应力状态评估领域。     

基于温度反演原理的公路低温点段提取技术

为进一步分析不同地域高速公路路面温度随气温变化的分布特点和变化规律,在有关学者研究结论的基础上,以移动路面温度采集数据及道路气象站点观测数据为基础,开展不同地区、不同天气条件下气温与路面温度分布规律及特征研究.通过对实测路面温度数据值对比分析以及试验路段观测数据的验证分析,表明特定条件下不同天气时路面温度会呈现一定的规...