岩体爆破效应预测的一种新方法

高斯过程是一种最近发展起来新的机器学习技术,对处理非线性复杂问题具有很好的适应性。岩体爆破效应与其影响因素之间是复杂的非线性关系,针对传统方法的局限性,提出一种基于高斯过程的岩体爆破效应预测的新方法,建立相应的岩体爆破效应预测模型,并应用于三峡工程坝区岩体爆破振动速度、爆破损伤深度与损伤半径的预测。通过三峡现场爆破试验数据,建立训练数据集和测试数据集,采用高斯过程方法建立爆破效应与影响因素之间的各影响因素之间的非线性映射关系。研究结果表明,岩体爆破振动速度、爆破损伤深度与损伤半径的预测结果与现场试验结果比较吻合,用高斯过程方法预测岩体爆破效应是科学可行的。与神经网络方法相比,高斯过程方法具有算法参数自适应化的特点,且适用于小样本问题,预测精度高,并易于实现,具有良好的工程应用前景。     

一字形型钢高强混凝土短肢剪力墙抗震性能试验研究

对6片一字形型钢高强混凝土短肢剪力墙试件进行低周反复荷载试验,研究不同型钢配置形式、不同轴压比的型钢高强混凝土短肢剪力墙的承载力、滞回特性及破坏机理。试验结果表明：格构式配钢试件和实腹式配钢试件的破坏过程相近,试件内置实腹式钢板较好地抑制了斜裂缝的发展;轴压比对两种配钢形式试件的承载力和延性影响规律一致,即随着轴压比的提高,试件承载力提高而延性下降;格构式配钢试件承载力比实腹式配钢试件略高,但实腹式配钢试件的延性更好。根据试验结果,提出型钢高强混凝土短肢剪力墙承载力计算式,与试验结果对比表明两者吻合较好。     

侧贴预应力碳纤维板加固混凝土梁受弯承载力计算方法研究

为了获得侧面粘贴预应力碳纤维板加固混凝土梁正截面承载力的计算式,提出加固梁的破坏分为混凝土压碎和碳纤维板拉断两种模式以及相应的判别方法。分析两种破坏模式下的截面极限状态,并考虑侧面粘贴对碳纤维板加固面积的折减,提出了相应的受弯承载力计算方法。为了验证提出的计算式的正确性,在自主研发碳纤维板张拉及锚固设备的基础上完成4根预应力碳纤维板侧面加固混凝土梁试验,试验梁的破坏模式与试件设计目标相符。用所提出的计算式计算试件的受弯承载力,与试验结果相比,二者吻合较好。最后,提出侧贴预应力碳纤维板加固混凝土梁实用设计方法,可应用于实际工程的加固设计,尤其是当构件底面有管道等障碍物时。     

基于高斯过程机器学习的岩爆等级识别方法

针对岩爆发生等级与其影响因素之间存在着复杂的非线性关系,如何根据影响因素有效识别岩爆等级是一类复杂的模式识别问题。提出了一种基于高斯过程二元分类模型的岩爆等级识别方法,该方法通过对少量学习样本的学习,就可以建立岩爆等级与其影响因素之间的复杂非线性映射关系。将方法应用于锦屏二级水电站长探洞和引水隧洞岩爆等级实例,研究结果表明,该方法具有模型参数自适应确定、容易实现且识别精度高等优点,具有良好的工程应用前景。     

型钢再生混凝土组合柱轴压性能试验研究

为了研究型钢再生混凝土(SRRAC)组合柱的轴压性能,设计了23个试件进行轴压试验,考虑了再生粗骨料取代率、箍筋体积配箍率和混凝土强度等级3个变化参数。通过试验观察了试件的破坏形态,获取了试件受力全过程曲线、极限承载力等重要数据,并分析各变化参数对SRRAC柱轴心抗压承载性能的影响,基于试验提出其强度计算公式。研究结果表明:SRRAC柱破坏时型钢受压屈服、再生混凝土压碎,具有良好的承载性能,各变化参数均对其承载性能有显著影响,建议再生粗骨料最优取代率为40%,该文建议强度计算公式计算值与试验结果吻合较好。研究结果可供再生混凝土组合结构的进一步科学研究和工程应用参考。     

桁架形状优化的一种改进模拟退火算法研究

通过设计一种产生可行解的状态发生器,由该状态发生器产生的新状态均满足所有的约束条件,从而方便地处理约束条件,并提出一种求解桁架形状优化设计问题的改进的模拟退火算法。算例表明该方法能获得较高质量的解,具有现实的工程意义,同时指出改进的SA算法用于桁架形状优化问题得不到全局最优解。     

横观各向同性岩基对重力坝地震响应的影响

采用基于有限单元法的振型分解反应谱法,研究横观各向同性的层状岩基对重力坝地震响应的影响。研究结果表明,层状岩基的横观各向同性对地震荷载下重力坝的坝踵应力影响不容忽视;层状岩基平行层面与垂直层面方向弹性模量的差异对重力坝的坝体自振频率、坝顶位移及坝踵应力影响显著;岩层倾角对坝体自振频率影响不大,但对坝顶位移及坝踵应力影响较大,倾角60°～135°对坝踵应力分布较为不利。     

基于边缘屈服准则法的汽车车架横梁的布局优化设计

提出一种基于边缘屈服准则法的汽车车架横梁的布局优化设计方法,假定纵梁截面形式和横梁截面宽度给定,基结构为纵梁间布满了横梁,根据梁的边缘纤维屈服准则给出横梁单元截面高度的修改公式,通过结构重分析不断修改横梁单元的尺寸,使每个横梁单元的边缘纤维达到屈服,满足迭代收敛准则后删除截面高度小于阈值的横梁单元,获得横梁新的布局并提高阈值.在横梁新的布局基础上进行下一轮优化设计.当阈值达到阈值上限时优化设计结束,从而获得最终的横梁准确分布位置和数量.算例表明该方法简单高效,特别适合对大型车架进行横梁布局优化设计.     

双向映射无限元在工程中的应用

用映射函数将无限域从εη两个方向映射，提出４节点双向映射无限元和能与此单元耦合的６节点映射无限元以及相应的计算格式。