温度循环下能量群桩的热－力学特性数值分析

以黏土地基中能量群桩作为研究对象,针对能量桩－筏基础建立了简化的二维热－渗流－力（ＴＨＭ）耦合有限元模型,模拟分析了力学荷载与长期冷－热循环共同作用下能量群桩的热－力学特性。研究结果表明:桩头沉降、桩身轴向应力、地基土的温度和超静孔压均随温度循环呈周期性变化。桩头的沉降累积主要发生在第1个温度循环中,边桩桩头累计沉降最大,内部桩头的累积沉降较小。边桩轴向压应力的幅值远大于中心桩。在温度循环中各相邻桩间土的温度相同,筏板外地基土的温度较之桩间土要小得多。温度循环下地基土产生超静孔隙水压力。桩升温时桩间土中的超静孔压沿深度逐渐减小,而筏板外地基土的超静孔压小于桩间土。能量群桩的群桩效应减小了温度循环引起的桩身轴向应力和筏板的差异沉降。     

基于神经网络的基坑紧邻环境多因素预测

随着高层建筑的增多与地下空间的大范围开发,基坑工程不断增加的深度与规模都对紧邻环境造成了巨大挑战,而有效预测能提前发现工程的安全隐患。为了预测深基坑工程开挖时地表沉降、地铁结构位移、坑外土体测斜三类紧邻环境的监测数据,同时降低数据在获取过程中受到的噪声影响,提出了小波分析－长短时记忆神经网络（ＷＡ-ＬＳＴＭ）模型。该模型使用排列熵算法选择最优预测天数,同时以皮尔逊相关性分析结果为依据选用不同的输入组合,考虑了输入项之间的相关性大小。实验使用上海徐家汇中心深基坑工程的监测数据进行验证,结果表明,ＷＡ-ＬＳＴＭ（双因素）模型对原数据的趋势性上还原程度较高,是一种高精度、高时效、更符合理论变化趋势的环境预测模型。     

基于ＢＰ神经网络的黄河内蒙古河段过流能力预测

黄河内蒙古河段过流能力是黄河上游水沙调控的重要影响因素,也是制约其自身健康发展以及沿岸社会发展需求的瓶颈。通过建立黄河内蒙古河段平滩流量ＢＰ神经网络模型,模拟平滩流量与来水来沙之间的非线性特征,并与滞后响应模型进行比较。结果表明,ＢＰ神经网络模型在考虑来水来沙条件累积作用的基础上,综合考虑了汛期和非汛期的来水来沙条件,数据拟合和预测方面达到较高的精度,综合评价的4个指标值均为最优,在模拟和预测黄河内蒙古河段平滩流量随来水来沙的调整过程中,具有较高的实用价值。     

基于ＮＳＧＡ－Ⅲ和ＦｌｏＰｙ的灌区水资源多目标模拟优化模型

针对灌区地表水地下水联合利用优化配置问题,将Ｐｙｔｈｏｎ版本的ＭＯＤＦＬＯＷ模型ＦｏｌＰｙ和多目标优化框架Ｐｙｍｏｏ中的多目标遗传算法ＮＳＧＡ－Ⅲ进行紧密耦合,综合考虑经济、环境的协调发展,构建一个灌区水资源多目标模拟优化模型,并设计了一个假想算例进行灌区水资源多目标优化配置,考虑经济、产量和地下水位下降三个目标进行求解,以验证模拟优化模型的有效性和可靠性。研究结果表明,基于ＦｌｏＰｙ和Ｐｙｍｏｏ可以构建紧密耦合的水资源模拟优化模型,能够同时处理三个目标函数之间的复杂关系,并获得倾向于不同目标的多个水资源配置方案,便于决策者根据当地实际情况进行决策,为灌区水资源的可持续高效安全利用提供了强有力的技术手段。     

摩阻对混凝土压缩试件受力状态影响分析

为研究混凝土压缩试验中钢压板与试件间摩阻对混凝土受压状态的影响,采用Ｎａｊａｒ损伤理论方法,基于ＣＤＰ模型建立了混凝土棱柱体和立方体单轴压缩的数值模型。分析了混凝土试块破坏特征和应力应变分布状态,绘制受压过程应力－应变曲线。计算结果表明,混凝土试件单轴压缩时弹性阶段受摩擦力影响相对较小,棱柱体峰值应力随着摩擦系数增大而减小,峰值应变则随之增大;立方体峰值应力和峰值应变均随着摩擦系数增大而增大。棱柱体和立方体的竖向应力和应变沿高度和宽度分布随着摩擦系数的增大越不均匀,当摩擦系数不大于0．5时,在棱柱体中间位置粘贴应变片所测得竖向应变与理想状态较为接近。采用数值模拟方法可有效分析混凝土压缩试件在摩阻作用下的受力状态,研究结论可为混凝土单轴压缩试验提供理论支撑。     

钢渣改良粉质黏土小应变动力特性试验研究

结合废钢渣的理化性质及其作用效果,采用废钢渣代替传统的水泥进行粉质黏土地基的动力 特性改良。利用共振柱试验,探讨钢渣粉质黏土混合料的动剪模量 Ｇ和阻尼比 Ｄ在固定围压 σ0 和养 护龄期条件下,随不同配合比下的变化特点。利用 Ｋｏｎｄｎｅｒ模型经验公式,将动剪模量归一化 Ｇ／Ｇｍａｘ, 并和阻尼比分别与动剪应变进行拟合。分析钢渣含量与最大动剪模量 Ｇｍａｘ和最大阻尼比 Ｄｍａｘ的变化规 律,并与水泥粉质黏土混合料进行分析对比。试验研究表明,配合比对两种混合土体的动剪模量和阻尼 比的影响最为显著;随着掺料含量的增大,动剪模量和阻尼比均呈现出先增大后减小的变化趋势;结果 显示,30％的钢渣掺量可代替 15％及以下掺量的水泥用于粉质黏土地基加固。试验成果明确了钢渣应 用于粉质黏土地基处理的可行性,具有实际的工程意义。     

某机场扩建工程连续压实控制技术应用研究

为进一步促进连续压实控制技术的精细化应用,在某机场扩建工程开展连续压实控制技术应 用研究。首先,根据依托工程的实际情况,制定了连续压实控制技术的关键工艺流程和质量控制标准。 在此基础上,在 4－1标段开展现场校准试验,确定了连续压实控制的目标值［ＶＣＶ］。最后,采用以目标 值校准法为主薄弱区域识别法为辅的连续压实控制方法对研究区域进行了碾压质量评估。结果表明, 线性回归决定系数 Ｒ2均大于 0．5,满足工程应用的精度要求。在碾压第 7遍后,监测单元的压实程度通 过率达到了 98．7％,均匀系数和稳定系数分别为 0．82和 0．01,同时薄弱区域压实质量可通过复核检 测,监测单元的压实质量评估为合格。质量评估结果验证了本文连续压实控制方法的适用性,从而为类 似工程提供有益的经验参考和借鉴。     

地铁盾构区间下穿有轨电车道床沉降分析

了解地铁盾构区间下穿施工对既有运营有轨电车道床的影响对工程安全开展至关重要。以沈阳 地铁新建高全盾构区间下穿有轨电车 1号线为工程依托,采用 Ｐｅｃｋ理论计算公式和数值模拟相结合的方 法预测道床沉降变形,给出地层变形控制措施和施工监测方案,并根据现场实测数据,进一步验证了设计 方案的合理性和安全性。研究结果表明:采用 Ｐｅｃｋ沉降曲线预测道床的最大沉降值略微偏大;对于双线 盾构区间,左线、右线盾构先后穿越道床期间引起的道床沉降约占最终累计沉降值的 60％ ～70％,且先行 掘进区间上方道床沉降值偏大。建议类似地铁下穿工程采取 Ｐｅｃｋ公式和数值模拟结合的方式预测沉降 变形、提前制定地层变形控制措施及应急处理方案、加强监控量测、实时反馈施工动态保证安全。     

永德县德党河水库坝壳石碴料力学特性试验

针对当前土石坝体填筑过程中虽然绝大多数工程都开展了施工期填筑质量检测工作,但却较 少掌握实际填筑坝料力学特性的现状,结合德党河水库工程,现场取样对坝壳石碴料进行了填筑质量分 析以及室内物理力学特性试验研究。结果表明对于坝壳料填筑质量检测,除填筑密度检测外,填筑过程 中应加强而不宜弱化级配的检测工作。而根据坝体填筑质量检测结果,现场取样并对大坝坝壳料进行 试验研究,对掌握实际上坝料及填筑完成后大坝实际的物理力学性状、运行管理等均具有重要意义。