大型地下洞室群动态安全信息模型研究

针对地下洞室群围岩稳定性的动态反馈和控制,引入四维模型建立地下洞室群动态安全信息模型,以"前期反演反馈分析结果检验—即时参数动态反演分析—下期开挖洞室围岩力学行为预测"为循环流程,把工程信息、地质信息、安全监测信息、数值仿真信息等耦合到地下洞室稳定性的动态反馈和控制研究中。耦合可视化技术、检测分析理论、参数反演理论、数值仿真技术及计算机技术,同时利用C#.NET编程技术来模拟动态施工过程,建立三维可视化综合集成工程模型与施工过程中动态信息的有效映射关系,实现地下洞室群施工环境下安全状态的快速、准确、实时的反映,从而对施工期设计优化提供参考。     

混凝土拱坝线性开裂随机分析与非线性强度分析

将拱坝坝体与地基当作一个藉连的体系，建立三维线弹性与非线弹性力学模型，引入随机变量，对该模型进行随机分析。结合某双曲混凝土拱坝的算例，给出了拱坝开裂单元的位置和开裂顺序，指出单元进一步开裂的可能性很小，坝踵处4单元开裂后，将使坝体应力状态得到改善，故在坝踵部位设置底缝等工程措施十分必要。算例还表明，在对拱坝进行应力分析时，可用线弹性开裂分析的应力结果代替非线弹性的分析。     

水下爆炸冲击下重力拱坝的破坏特性

为了了解重力拱坝在水下爆炸冲击荷载下的破坏模式,通过建立混凝土重力拱坝水下爆炸全耦合模型,考虑混凝土高应变率效应,对水下爆炸冲击下重力拱坝动态破坏过程进行了全性能数值仿真,针对重力拱坝的结构特性及受力特点,探讨了大坝在水下爆炸冲击荷载作用下的可能破坏模式及破坏机理。结果表明,重力拱坝抗爆薄弱部位主要位于坝体中上部,坝身下部抗爆性能较强;当炸药在拱冠梁处起爆时,表孔中墩及边墩发生冲切和震塌滑移破坏;当炸药在距右岸1/4拱圈处爆炸时,坝肩发生震塌破坏,影响坝肩抗滑稳定及坝体整体安全性。     

含孔洞硬岩破坏过程的离散元分析

基于颗粒离散元理论,采用数值试验模拟含孔洞凝灰质砂岩在单轴、双轴和三轴压缩条件下的破坏过程,并从峰值强度、微裂纹数目和能量等角度分析不同加载方式的影响。研究结果表明：无论采用何种加载方式,试样破坏均是从孔洞周边开始的;单轴压缩的孔洞变形与双轴及三轴压缩不同,且在试样侧面中间形成一条明显的贯通拉裂缝;三轴压缩对试样承载能力的提高明显大于双轴压缩,且围压越大,两者对试样承载能力的提高幅度之差越大;双轴压缩条件下试样的起裂应力随着围压的增大而减小,而三轴压缩条件下试样的起裂应力随着围压的增大而增大;应变能的变化过程可以反映试样的破坏过程,其峰值主要受围压影响;耗散能的变化过程可以体现试样破坏过程中细观颗粒的滑移、摩擦程度,其变化规律与加载方式和围压均有关。     

拱坝的破坏分析及超载问题探讨

以拱坝和周围的岩体为研究对象，采用线弹性 本构模型和不同的破坏追踪方式，对破坏过程中的不同的应力状态应用不同的强度准则和功 能函数，破坏过程的分析按三维随机有限元法分析可靠度指标场，从可靠度指示场中寻找并 联系统中最易出现的破坏轨迹，给出其破坏形式和安全度。同时按逐步增加水的比重和提高 水位两种方法给出拱坝的超载破坏过程，最后指出拱坝的超载是不现实的，也不能给出切合 实际的拱坝安全性。     

混凝土坝岩基三维稳定渗流场研究

结合某水利工程混凝土坝岩基的三维稳定渗流场分析，研究了在没有明显的分水岭的情况下，稳定渗流场模型边界的选取对计算结果的影响，并提出了合理的模型边界范围的选取方法，同时分析了影响三维稳定渗流场扬压力折减系数、渗流量及水力梯度等渗流要素的因素，对水利工程的防渗设计有一定参考意义。     

高拱坝水垫塘反拱底板衬砌结构的非线性静力分析

本文利用Ansys程度对高拱坝水垫塘衬砌结构进行了全过程计算。在止水结构未破坏以前，衬砌块结构可以看作是作用在弹性地基上的板，利用点-线接触单元模拟水垫塘衬砌块结构之间的接缝以及衬砌与基岩的接触，并对衬砌块与拱端支座的连接形式进行了研究；在止水结构破坏后，衬砌块结构下部受到方向向上的脉动压力和进均压力，拱的作用表现出来，并且衬砌块与基岩之间的锚固钢筋开始作用，这时的结构可看作是一种“反吊拱”。本文利用弹簧单元模拟衬砌块与基岩之间的钢筋进行计算，得到一些用于指导水垫塘设计的结果。     

基于改进YOLOv3的水电施工区安全佩戴检测方法

水电工程施工场区安全风险因素众多,在人员行为安全方面,其施工佩戴和操作不规范造成了较多的安全事故,现行的基于监控图像的检测算法在实际应用场景中仍然有所欠缺,检测速度和精度的矛盾性、鲁棒性低、实时性差、小目标识别丢失、重叠遮挡密集干扰漏检等问题仍然凸显,这些问题严重阻碍了施工场区安全管控水平的提升。针对上述难题提出了改进YOLOv3的多目标安全检测识别方法,引入空间金字塔池化结构,对Darknet-53网络结构进行调整优化,获取检测速度的提升;增加特征层以保留更多的小目标特征信息;采用GIOU改进损失函数,优化聚类方法提升了场区工人、佩戴安全帽情况、防疫口罩佩戴情况、着火险情的识别精度。经过实践应用分析验证,改进的YOLOv3-SG网络较原有网络检测效果有了较大提升,自建数据集平均精度mAP从75.6%到88.5%,多次检测速度平均值达到了40.1FPS,实现了满足水电工程施工场区智能识别场景下的人员安全佩戴和险情管控目标。     

基于BIM-P3E/C的水电工程进度成本协同研究

为了提高水电工程进度与成本协同管理的易操作性和直观性,采用BIM和P3E/C软件建立了进度成本协同的实施解决方案。将水电工程P3E/C进度成本计划数据与BIM模型的构件进行关联同步,在分析了基于IFC标准的进度成本信息模型表达的基础上,结合P3E/C Web Service接口建立了异步调用的实施流程,并通过C#二次开发Revit的方式实现了进度成本信息模型的初始化,为基于网络的信息协同提供了基准模型。在此基础上,提出了进度成本协同管理实施的一般流程,并实现了基于BIM的5D进度成本跟踪分析功能,为不同层次的工作人员提供了一个可视化的信息共享与协同办公平台。结果表明,该方法能够提供可视化的手段跟踪施工进度与成本状况,能为项目领导层、管理层提供更直观的决策信息,同时也降低实施层对专业管理软件的作业门槛。     

桩土作用的动力非线性反应层元法

本文在有限层和有限元两种方法的基础上，提出了一种求解桩土相互作用的动力非线性反应的力学分析模型---动力层元分析模型。推导出相应的理论公式，将一个半空间的问题转化为准二维平面问题求解。经实例验证分析，此分析方法概念清晰，简捷、快速，具有较强实用性