基于改进神经网络的边坡岩体弹性力学参数识别方法

基于人工神经网络的 BP算法 ,建立了根据边坡开挖后岩体位移观测数据识别岩体弹性力学参数的数值方法 .在网络训练过程中采用改进的 BP算法 ,通过对学习算子的优化搜索 ,大大提高了网络的收敛速度 ,解决了 BP算法迭代过程中目标函数振荡问题 .通过算例表明 ,提出的改进的 BP算法有助于提高岩土材料参数识别收敛速度和识别精度 .图5 ,表 3,参 15     

边坡动力响应主导频率及其影响因素的模拟分析

运用FLAC有限差分程序,建立了一个边坡动力数值分析模型,对不同动力参数及岩土参数条件下的边坡响应规律进行数值模拟研究.结果表明,边坡动力响应放大系数与加载频率不是简单的线性关系,而是存在一个主导频率,即在该频率的动载作用下,边坡动力响应放大系数较大.进一步研究表明,主导频率主要受边坡岩土体剪切模量和密度的影响.提出了边坡动力响应放大系数与输入动力参数以及岩体力学参数间的函数关系.     

原位钻孔剪切试验在优化边坡稳定性评价中的应用

岩土边坡结构的复杂性一直影响工程建设中对边坡稳定性的准确评价,反之,边坡稳定性评价结果准确与否制约工程建设。基于极限平衡理论,根据原位钻孔剪切试验特征,运用slope/w对传统计算模型进行探讨、优化,最终得出:(1)原位钻孔剪切试验反映出坡体结构中岩土体的各向异性,数值水平高于室内实验值;(2)传统计算模型+室内试验参数方案计算结果偏于保守,传统计算模型+单一原位参数计算结果存在偏大或偏小的可能性;(3)优化分层计算模型+分层原位参数方案切实可行,提高边坡稳定性评价的准确性,对工程边坡评价意义重大。     

岩质边坡变形量预警标准分析

随着三峡移民工程的进行,三峡库区出现了大量人工岩质边坡.选用合适的方法对库区边坡进行稳定性分析就显的尤为重要.本文数值模拟了三峡库区16处岩质边坡,通过对边坡岩土体材料参数的折减,用基于强度折减原理的Midas-GTS软件进行计算,获得边坡的安全系数和边坡濒临破坏时最大位移量.并将边坡变形量作为评价边坡稳定性的重要指标.     

基于滑移线簇分析的边坡极限平衡有限差分法研究

将有限差分数值计算结果同刚体极限平衡分析方法相结合进行边坡稳定性评价,在工程实践中具有较好的理论及应用价值。基于该思想,将滑移线理论引入边坡滑弧的确定中,采用综合极限平衡方法计算其安全系数,建立安全系数与滑移线的函数关系,实现了最危险滑弧的搜索,并由算例验证了各力学参数对边坡滑面位置与安全系数的影响。结果表明,岩土介质的强度与变形参数对边坡稳定与滑面位置均有影响。该方法是现有边坡稳定计算体系的有效补充。     

基于改进狼群算法的边坡极限平衡稳定性分析方法研究

危险滑面的确定与安全系数计算是岩土工程边坡稳定性分析中的经典问题,搜索效率与稳定性系数精度的好坏直接关系到边坡稳定的准确把握与工程决策.首先基于边坡数值模拟计算的应力场,对经典的狼群算法进行改进,采用Python语言编程实现了一种新滑面搜索方法,有效解决了传统搜索方法易陷入局部极限值的缺点,并且可以搜索非圆弧滑面.然后...     

基于三维位移插值的边坡滑移面搜索模型

最危险滑移面位置的确定是研究边坡稳定性的一项关键工作,而边坡失稳过程中岩土体位移特性变化是边坡稳定状态最直观的表现.本次研究采用有限元方法对边坡的位移场进行数值模拟,通过编程软件对导入的数值模拟结果进行编程开发,并利用空间位移插值算法,实现对边坡上最危险滑移面的精确、高效搜索.最后通过一个经典的三维边坡算例分析验证该方法和程序的合理性.该方法无需对滑移面形状与位置进行假设,计算结果可靠,并且易于编程.     

岩体力学参数优化算法在动力响应求解中的应用

在动荷载作用下,边坡内部岩体参数将随之发生动态变化.许多数值模拟研究中选取计算参数的依据不够充分或者较为模糊,工程计算中一般根据经验将静态弹性模量值增大,这将导致计算结果很难吻合实际情况.如能较为准确地把握岩体力学参数在动荷载作用下的变化规律,在数值模拟中选取适当的力学参数进行计算,可极大地提高数值模拟的可靠性.因此,本文以振动台物理模拟试验结果为基础,结合拟合优度算法提出动荷载作用下层状岩质边坡内部力学参数的优化公式,合理修正数值模拟中选取的力学参数值.利用FLAC3D差分软件对优化后的数值模型进行验证计算,计算结果和试验结果较为吻合.该优化方法可以在有限试验的基础上,结合数值模拟方法较为精准地计算多种拓展的概念模型,更好地分析地震动作用下不同内部结构的复杂地质边坡动力响应变化规律.     

基于M-C等面积圆屈服准则的岩土混合边坡稳定分析

针对有限元软件基于外角外接圆D-P准则计算边坡稳定安全系数偏大的问题,采用M-C等面积圆屈服准则进行改进,推导了二者计算安全系数的关系.基于M-C等面积圆屈服准则计算岩土混合边坡,计算前对输入的土质和岩质的黏聚力及内摩擦角进行转换,结果表明,计算安全系数与Morgenstern-Price法得到的结果较为接近,并且塑性区与滑动面形状近似,表明了M-C等面积圆屈服准则在分析岩土混合边坡稳定问题是可行的.分析发现,岩土混合边坡安全系数随土质黏聚力和内摩擦角正切值的减少而减少,并且塑性区形状保持不变.     

基于参数模糊性分析的边坡稳定性研究

岩土工程参数中的各种信息都存在模糊性。通过对岩土样本力学参数试验值的研究，提出样本统计特征分析时应该充分考虑模糊不确定性因素对参数特征值的影响。在确定的参数隶属函数基础上，推导了岩土样本国学参数模糊统计特征值的计算公式。应用实例表明，由于文中提出的计算方法考虑了参数模糊性的影响，其计算结果比按常规统计方法得到的结果更具合理性。采用模糊均值和方差对边坡进行分析后的结果表明，边坡稳定性模糊分析方法是一种更为可靠的分析方法。     

隧道施工地层危险性评估模型研究

随着交通基础设施建设的大规模展开,对隧道工程需求量越来越大,隧道施工中的安全和风险控制问题变得更加突出。不利地层条件一直是影响隧道施工安全和风险的关键因素。利用相互作用矩阵确定各个主要地层参数的相对权重,采用概率方法和Monte Carlo模拟技术处理地层参数取值的不确定性,提出地层危险性指数计算公式和地层危险性等级划分方法,建立隧道施工地层危险性评估模型,并对不同地层危险性等级隧道施工风险管理的原则性对策提出建议。     

群桩基础中土工参数相关范围的分析

在群桩基础的可靠度分析中,随机场理论是考虑土工参数空间变异性的重要方法。本文采用相关函数法和变异函数法计算土层的相关范围,取其平均值,可以减小由计算方法的不确定性产生的误差。并根据实测资料为例,说明了土层相关范围经验值的具体确定。计算结果表明:采用取均值的方法对随机场模型中的相关范围进行研究,技术上真实可靠,选定的方法精度高,人为因素影响小,计算简便。     

复变量求导法灵敏度分析及弹塑性参数反演

提出了灵敏度分析和弹塑性参数反演的一种新方法.针对非线性参数反演过程中灵敏度计算困难的问题,利用复变量求导法,把隐式函数的求导过程转化为函数值的计算,进而高精度地计算出参数灵敏度.相对于常规的基于有限差分的灵敏度数值计算方法,该方法更为高效.以岩土工程中弹塑性参数反演问题为背景,给出了基于复域位移分析的参数反演过程,对弹性模量、泊松比、粘聚力以及内摩擦角进行了反演.数值算例表明,所提出的方法对单一参数和耦合参数的非线性反演问题均有效可靠,解决了参数反演时位移对反演参数不敏感问题.     

基于BIM技术的岩土工程信息模型数值计算功能实现方法

当前岩土工程信息模型更多地应用于可视化展示,一直没能深入到岩土工程的实际应用当中,很难直接进行岩土工程专业分析。究其主要原因,是缺乏将岩土BIM模型转换成计算模型的渠道。通过数据转换,研究岩土工程模型计算功能实现方法,建立BIM模型与计算模型间的映射关系,来解决这一难题。考虑岩土BIM模型和有限元模型的特点,根据等效刚度法,研究计算驱动的岩土工程BIM模型的概化方法。针对岩土BIM模型的数值计算功能需求,聚焦计算网格剖分环节,基于开源TetGen程序,对BIM模型进行四面体剖分,发展面向数值计算的BIM模型网格剖分技术。进一步,建立四面体网格模型与计算模型的信息一一映射关系,实现BIM软件与岩土工程通用数值分析软件之间的数据转换和信息交换,打通了复杂岩土BIM模型向计算模型转换的关键环节。最后,通过两个工程实例验证所提出的岩土BIM模型计算功能实现方法的可行性与有效性。     

土工参数的统计方法及其工程应用

以概率论和数理统计为基础,结合某工程的土工参数,介绍了土工参数常用的概率分布模型,并利用模型对土工参数进行统计分析,为工程计算中土工参数的选取提供了可靠的依据。     

基于强度折减系数的岩土体抗剪强度参数的反演

边坡岩土参数是滑坡治理方案设计的关键,合理确定滑坡岩土参数,对于滑坡治理非常重要。在介绍了目前参数确定的主要方法、分析其影响因素的同时,基于强度折减系数通过反演分析法确定岩土体的抗剪强度参数。     

基于推广贝叶斯法的岩土参数估计及基础设计

结合工程实例,介绍了推广贝叶斯(Bayes)法在岩土参数估计中的具体应用.该方法利用场地周围其他工程的数据拟合出各参数的最优分布函数,并以此为先验分布,用推广贝叶斯法对现有样本进行处理,得出后验分布参数以进行基础设计.实际观测结果表明,根据后验分布参数计算的基础沉降值与实际值吻合较好,证明了提出的岩土参数估计方法的可行性与可靠性.     

依据现场载荷试验结果计算静止侧压力系数的探索

静止侧压力系数是岩土力学计算中经常遇到的一个重要参数.基于现场载荷试验的变形计算公式,推导了一种新的正常固结土静止侧压力系数计算公式,并进一步讨论了超固结土静止侧压力系数计算方法.经对比验证,计算结果和经验公式的结果比较符合,具有一定理论和实用价值.     

岩土工程系统失效性的数值计算法

介绍了国际结构安全度联合委员会推荐的用于结构可靠性计算的改进型一次二阶矩法，将其推广到岩土工程系统，并给出算例。