岩锚吊车梁轮压效应的三维有限元数值分析

结合实际工程，应用三维非线性有限元法，全面考虑混凝土、围岩和锚杆三者变形对岩锚吊车梁受力状况的影响，计算分析了岩锚吊车梁在运行期轮压作用下的工作性态和稳定性，并分析了用有限元法与刚体力系平衡法计算岩锚吊车梁的差异，并指出了岩锚吊车在设计、施工中的注意事项．有限元数值分析表明，在设计最大轮压作用下岩锚吊车梁的锚杆应力较小，主要分布在梁壁接触面附近；围岩变形很小，吊车梁素混凝土局部最大拉应力为1．04MPa，梁壁接触面最大开度为0．023mm，整体稳定性具有足够的安全储备。     

Modeling approaches to pressure balance dynamic system in shield tunneling简

In order to deal with modeling problem of a pressure balance system with time-delay, nonlinear, time-varying and uncertain characteristics, an intelligent modeling procedure is proposed, which is based on artificial neural network （ANN） and input-output data of the system during shield tunneling and can overcome the precision problem in mechanistic modeling （MM） approach. The computational results show that the training algorithm with Gauss-Newton optimization has fast convergent speed. The experimental investigation indicates that, compared with mechanistic modeling approach, intelligent modeling procedure can obviously increase the precision in both soil pressure fitting and forecasting period. The effectiveness and accuracy of proposed intelligent modeling procedure are verified in laboratory tests.     

基于神经网络的堆石料本构模型参数反演

为准确估计堆石料力学本构模型参数,根据堆石料三轴压缩实验观测数据,提出一种基于神经网络的堆石料非线性本构模型参数反演方法。通过对三轴压缩实验轴向和径向应变的分段线性化处理,建立求解垂直荷载与应变之间关系的解析表达式。应用神经网络法对堆石料的力学模型参数进行反演,建立三轴压缩实验轴向和径向应变与模型参数之间的非线性映射关系,并据此进行堆石料模型参数估计。为验证反演方法的有效性,采用施工现场的堆石料进行三轴压缩实验,结果表明,与基于梯度优化搜索的参数估计方法相比,该方法具有更高的预测精度,最大相对误差降低了17.8%。     

土压平衡盾构机密封舱土压力控制研究

建立了密封舱土压力增量与盾构机推进速度、螺旋输送机转速的排土控制的盾构土压平衡控制模型,提出了密封舱土压力优化控制算法.数值模拟结果表明,在保持推进速度不变的情况下,控制螺旋输送机的转速调整密封舱的压力,可控制密封舱内土压力在设定的范围内,从而实现土压平衡.     

某大跨度地下厂房开挖过程变形监测研究

结合白山水电站抽水蓄能工程地下厂房施工实例,介绍了地下厂房开挖过程中的变形现场监测过程.监测地下厂房变形的仪器包括多点位移计和收敛计.随着同一施工层的继续向前开挖,引起地应力的进一步释放,导致地下厂房岩壁的向内移动,现场变形观测数据对于及时修改支护参数和开挖计划起到了关键的作用.     

基于优化算法的边坡最小安全系数搜索方法

基于改进的优化算法和边坡稳定计算的简化Bishop算法,建立了边坡稳定分析最小安全系数搜索方法.该方法能够同时搜索出边坡的最小安全系数和与之相对应的临界滑移面的位置.可以应用到任意边坡几何形状、不同岩土分层、伴随孔隙水压力以及有外荷载的情况.     

基于遗传算法的改性渣土非线性本构模型参数识别

根据渣土三轴压缩实验观测数据,建立了基于遗传算法的改性渣土非线性本构模型参数反演方法。以三维有限元模拟的应变值与三轴压缩实验观测应变数据残差平方和最小为参数反演的目标函数。为解决简单遗传算法的早熟和收敛速度慢等问题,采用了浮点编码模式和基于排序的选择策略;提出了针对参数识别反问题的罚函数形式。实际应用结果表明,所提出的参数反演方法具有较快的收敛速度;预测的模型变形与实验观测值具有较高的拟合精度。     

盾构机土仓压力平衡系统混合建模方法研究进展

土压平衡(earth pressure balance, EPB)盾构机已经广泛应用于软土、沙砾土、卵石土和风化岩层的隧道施工中。盾构机土仓压力的精确控制对于保证盾构机掘进的安全施工和控制地表的沉降与隆起具有重要的意义。盾构机土仓压力平衡系统的控制依赖于高性能的系统动态模型,而机理模型与基于神经网络的统计模型两种经典建模方法已经无法满足预测精度高、在线更新能力强的高性能模型要求,如何将机理模型与统计模型融合起来,充分发挥各自的优点,已经成为混合建模的热点问题。对目前盾构机土仓压力平衡系统混合建模方法进行综述,分别阐述了以机理模型为主、神经网络作为辅助以及在线混合建模方法的发展,并在最后进行了总结。     

基于人工神经网络的爆炸冲击荷载参数识别方法

根据观测的爆破振动响应数据和有限元正演振动分析数据，建立了基于人工神经网络的爆炸冲击荷载参数识别方法，采用Levenberg-Marquardt优化方法修正网络的权值和阈值，大大提高了神经网络的收敛速度。研究了观测噪音对爆炸荷载参数识别结果的影响。数值计算结果表明，所建立的基于人工神经网络的爆炸冲击荷载参数识别方法具有良好的鲁棒性和抗观测噪声能力。