抗振板壳结构的仿生拓扑优化设计方法

以抗振结构设计为目标,将仿生设计技术应用于板壳结构加强部件的分布设计中,提出了一种简单高效的结构拓扑优化设计方法,以处理具有复杂边界条件的抗振板壳结构的拓扑优化设计.将结构加强部件分布的形成看成和植物根系的成长过程一样,加强部件从给定的"种子"出发,根据一定的成长规则生长、分歧或退化,在体积增量的控制下,形成最优的分布形态.设计结果可作为进一步详细设计的近似优化模型.对一些典型的抗振板壳结构进行了设计,结果表明所提出的方法克服了现有的结构拓扑优化技术的一些局限性,可简单有效地处理复杂结构的设计问题.     

随机响应约束下的桁架结构拓扑优化

研究随机响应约束下的桁架结构拓扑优化问题具有重要的工程应用前景.文章采用自适应遗传算法(AGA)求解了随机响应约束下的桁架结构拓扑优化问题.通过引入海明距离生成高质量的初始种群、采用自适应的交叉和变异算子以及对适应度函数进行线性标定这三个步骤改进了遗传算法的搜索效率以及收敛性.在拓扑优化列式中考虑杆件以及各自由度的拓扑变量以精确地模拟优化过程中杆件和结点的删除.建立了随机载荷作用下结构均方响应的表达式,并以此作为拓扑优化问题的约束条件.另外,提出了一些启发式算法来引导杆件和结点的删除.最后,通过对随机激励下的二维桁架以及三维桁架进行拓扑优化计算,证明了本文方法的实用性和有效性.     

城市地下综合管沟工程建设及问题探讨

随着城市基础设施的现代化对地下市政管线的需求越来越大。以往的地下市政管线敷设方式灵活性、安全可靠性、优越性等都受到了严峻挑战,地下市政管线的综合管沟是解决地下市政管线问题的发展方向。该文结合国内外综合管沟建设的实例,探讨了综合管沟的结构形式、设计内容和原则、优越性和技术经济性等,并展望了国内综合管沟建设的前景。     

浅谈永九快速线永龙隧道涌水量预测

该文通过永龙隧道工程实例,根据其水文地质条件,详细介绍了隧道涌水量预测方法,其中对水文地质参数的选择、计算公式的选择与推导作了详细论述,最后总结了经验和体会。     

最小二乘支持向量机-粒子群算法在地下厂房围岩参数反分析中的应用

为准确确定地下厂房围岩的弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角、侧压力系数等参数,以正交设计、最小二乘支持向量机和粒子群算法等现代数学方法为基本手段,建立基于位移增量的围岩参数反分析方法。以CCS水电站大型地下厂房为研究背景,通过工程地质条件研究选取8#机组剖面作为分析对象,采用二维弹塑性有限元方法建立地质结构分析模型。以地下厂房洞室群分层开挖多点位移计实测位移增量为依据,对CCS水电站地下厂房区域围岩力学特性及地应力场特征进行反分析。研究结果表明： 主厂房第Ⅵ层与第Ⅰ层开挖和主变室第4层与第1层开挖所产生的位移增量计算值与多点位移计实测值吻合较好,最大相对误差小于10%,说明采用最小二乘支持向量机和粒子群算法相结合的反分析方法在工程上是可行的,且效果较为显著。     

车站基坑揭露断层带注浆加固效果数值模拟研究

为研究注浆对明挖基坑揭露断层带的加固效果,以南京地铁上元门车站基坑工程为背景,考虑基坑开挖过程中渗流场与围岩应力场的相互耦合作用,建立相应的有限元分析模型,对软弱破碎层、注浆加固带、基坑地下连续墙以及围岩所组成的耦合系统进行模拟,研究注浆加固前后围岩渗流场、位移场以及应力场的特征,最终获得基坑地下连续墙的水平位移、基坑外地表沉降、围岩塑性区分布、基坑内围岩变形以及基坑内涌水量变化规律。研究结果表明： 1）通过对基坑底部断层带的注浆加固,基坑侧向位移及基坑外地表沉降均得到有效控制,相比于注浆加固前,其最大水平位移和地表累计沉降量减小50%以上,满足工程要求; 2）基坑底部区域内塑性区范围明显减少,基坑外塑性区扩散也得到有效抑制; 3）基坑底部断层带注浆改变了渗流场分布,有效降低了基坑涌水量,基坑治理区域涌水量由最初的94 m3/h逐渐减小到4 m3/h,堵水率达96%; 4）注浆结束后现场钻孔取芯率达到75%~80%,开挖揭露大量劈裂作用形成的浆脉,验证了注浆可有效治理明挖基坑所揭露的软弱断层破碎带。     

基坑分区开挖对邻近大直径越江隧道影响的数值模拟与现场实测分析

为研究基坑分区开挖对邻近越江隧道保护的有效性,以上海市西藏南路双线越江隧道附近绿谷一期基坑工程为依托,首先采用有限元法建立数值模型,分析基坑分区与不分区开挖对地下连续墙位移和既有越江隧道收敛变形的影响。然后根据现场监测数据,研究基坑分区开挖下既有越江隧道和地下连续墙的变形规律。结果表明： 1）采用分区开挖的方式,地下连续墙最大位移减小23.9%,邻近越江隧道最大竖向位移减小35.4%,分区开挖施工对距离较近隧道的保护效果更好; 2）对于面积较大的分区,其开挖导致的地下连续墙变形更大; 3）既有越江隧道在基坑施工过程中发生了斜向压扁的不规则收敛变形,地下连续墙最大水平位移对邻近隧道的收敛变形具有一定的预测作用。     

杭州地下空间发展展望与研究

地下空间作为城市有机体的一部分,在未来城市建设中担任着重要的角色。文章分析杭州城市地下空间(地下交通设施、地下综合体、地下市政设施、人防设施)发展的特点。从开发总量与人均水平、空间分布与开发深度、开发功能3个方面介绍杭州市地下空间开发利用的现状,分析其存在的问题主要为政策及管理方面与功能开发方面。同时介绍未来杭州地下城的发展策略,并展望其发展蓝图。最后分析杭州市地下空间开发建设过程中亟待思考与解决的工程技术问题,包括:特殊地质及工程技术问题(粉土、粉砂地层,淤泥地层,上软下硬地层等问题;近接施工技术,地下立交技术等)、地下工程防灾问题、景区环境保护问题、地下空间全生命周期数字化工程。     

城市地下空间开发规划与设计——亚洲稠密城市经验研究

由于地下空间开发的不可逆性,为使城市可持续发展,地下空间开发应当合理调研、规划及管理。在大多数城市,由于缺乏地下空间整体开发利用规划,没有相应的明确政策和行政指引,开发引导因素不足,导致地下空间开发往往形成相对单一独立的项目。在亚洲2个人口密集城市——香港和新加坡的地下空间开发经验的基础上,审视地下空间开发经常被忽视但益发重要的课题,这就是如何通过城市规划设计,发挥地下空间资源协调和平衡利用。     

石黄隧道原位扩建方案数值模拟

石黄隧道为重庆市黄花园大桥工程的重要组成部分,位于重庆市渝中区,横穿长江和嘉陵江夹持的河间半岛。该隧道由石板坡互通式立交进洞(进口),黄花园互通式立交出洞(出口),为双洞单向行车。为缓解进出口处交通压力,拟将原单洞扩充1个车道。利用有限元软件Midas-GTS模拟隧道开挖过程,分析隧道开挖对市政既有建(构)筑物工程的安全性和可行性影响,对类似工程设计及施工具有参考价值和指导意义。