随机土石混合体地层构造方法及其应用

基于数字图像技术及离散傅里叶变换理论,通过Matlab编制程序,实现了自然块石二维轮廓的识别、离散与重构.结合分形理论,设计了一种可根据指定块石粒径、含石率以及分形维数生成土石混合体地层模型的便捷方法.在此基础上建立了土石混合地层数值模型,并针对隧道施工过程中的地层变形特性进行了探究.计算结果表明:相比于传统均质模型,土石混合模型能够反映地层中块石对隧道掌子面挤出位移和地表沉降的影响,更真实地呈现土石混合体地层中围岩土体的变形规律;与均质模型中所描述的规则单一的塑性区不同,土石混合地层中,隧道掌子面后的塑性区发展存在明显的"绕石效应",其扩展路径更为复杂、多元,且滑动带的路径明显延长,一定程度上增加隧道施工扰动的影响范围.     

非线性准则与张拉裂缝条件下的地震主动土压力研究

基于极限分析的运动学方法,在非线性和地震效应条件框架下,分析土体对刚性挡土墙的作用力,张拉裂缝对主动土压力的数值影响也被考虑在本文中.为了得到一个相对保守的解,拟静力法被用来评估地震的强度效应.根据上限法的基本原则构建功—能平衡方程,即外荷载所做的总功等于内部的能量耗损率,得到主动土压力的表达式,利用数值分析软件计算出最不利的解.最后优化评估非线性条件的相关参数及水平地震系数对于刚性挡土墙的影响,并绘制了相应的设计图表.     

某拱坝结构非线性有限元稳定性分析

为分析拱坝坝体与坝肩稳定性,通过建立三维非线性有限元计算模型,计算了基本荷载组合、特殊荷载组合两种工况下拱坝的位移和应力.依据数值计算结果,绘制了位移等及应力等值线,采用有限元分析法分析了坝体应力结果,并从超载安全系数法和点强度储备安全系数法两个角度探讨了坝肩岩体的稳定性,结果表明：1）拱坝的最大位移发生在顺流方向,最大位移值为8.95 mm;2）正常蓄水水位和校核洪水水位时坝体的最大拉、压应力均满足容许应力要求;3）坝肩岩体的安全系数为3.8,满足安全要求.     

基于网络教学平台的桥梁专业毕业设计改革

在分析传统桥梁毕业设计指导过程缺陷的基础上,以多媒体技术和网络技术为基础,以桥梁抗震方向为例,提出了一种基于网络教学平台的毕业设计指导方案,包括预习模块、指导模块、设计计算模块、自检模块、虚拟设计模块、范例模块、成果提交模块、批阅模块和参考资料模块,最后分析了它的优缺点.研究表明,基于网络教学平台的毕业设计指导方案,可以确保学生做到自主选题、自主学习、独立设计、自我检测,提高学生的自学能力、解决问题能力和创新能力;可以加强教师对学生的了解,提高教学效率,做到因材施教.     

基于气象参数的轨道板竖向温度梯度预测模型

传统基于热力学的混凝土结构温度场分析方法存在着假设过多、参数取值困难、计算能耗过大的缺点.为研究轨道板竖向温度梯度分布规律,结合轨道板温度场的长期观测数据,建立误差反向传播的多层人工神经网络,选用易于取得的气象参数作为训练样本,对轨道板竖向温度梯度进行预测,并采用实测数据验证其准确性.在此基础上研究了日温差、日照时数和风速对轨道板竖向温度梯度的影响规律.研究表明:采用日温差、日平均风速和日照时数3种气象参数作为训练样本,所建立的4-16-1结构人工神经网络预测结果最大误差为2.0℃,平均相对误差为0.38%,可准确预测轨道板竖向温度梯度,且具有较好的鲁棒性;各气象参数与轨道板竖向温差之间存在着复杂的非线性映射关系,总体而言,日照越强,风速越高,轨道板竖向温度梯度越大;对我国中部地区而言,轨道板竖向温度梯度为-2~10℃.     

用极限分析方法计算边坡可靠度上限值

为了减小边坡可靠度计算在模型建立、参数估计和算法选取上的误差,建立了基于极限分析上限定理的边坡可靠度分析模型,采用最大熵原理推断边坡结构参数的统计特征,并采用Monte Carlo模拟法计算边坡的结构可靠度上限值。最后将结果与其他方法进行了比较。研究结果表明：利用最大熵原理、Monte Carlo模拟法和基于上限定理的边坡可靠度分析模型所计算的可靠度值是边坡可靠度的一个严格上限值,该模型与极限平衡法模型、R.Jimenez-Rodriguez等模型计算的结果比较接近。     

基于体感交互的公路真三维设计与系统架构

引入自然交互这一人机交互领域的最新概念,基于Kinect传感器强大的人体识别与关节点空间运动跟踪及坐标定位能力,提出采用体感人机交互技术在三维虚拟空间中进行公路线形几何设计的方法,并给出了公路真三维设计系统架构.讨论了采用手势进行公路设计的流程以及手势识别、视角控制、线形实时动态交互优化编辑等功能模块的功能设计与相互关系.并采用微软SDK和Google Earth作为第三方软件,开发了系统原型并进行实验,实现了人机交互手段与公路设计平台由二维向三维转变,验证了基于体感交互的公路真三维设计方法的可行性.     

模拟干湿环境对混凝土内水分影响深度的影响

建立了混凝土内水分影响深度的平衡时间比模型,研究了混凝土水灰比、初始饱和度及混凝土表面的环境饱和度对模拟环境中混凝土平衡时间比的影响,通过数值计算探讨了混凝土水灰比、初始饱和度及混凝土表面的环境饱和度与混凝土内水分影响深度间的关系,并构筑出水分影响深度模型,最后分析了不同混凝土平衡时间比求解方法之间的异同.结果表明:不同求解方法所得混凝土平衡时间比一致,所求得的平衡时间比与实测值基本吻合;混凝土平衡时间比与混凝土水灰比、初始饱和度及混凝土表面的环境饱和度存在良好的指数函数关系;混凝土内水分的影响深度与润湿时间的平方根间成线性关系.