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,是缺乏将岩土建筑信息模型(building information modelling, BIM)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。     

神经网络在工程时间序列预报问题研究中的应用

对岩土工程中时间序列预报问题进行了研究。灰色模机理研究表明，灰色建模存在若干问题，因此，在处理岩土工程中时间序列预报问题时，要慎用灰色系统建模。探讨了岩土工程时间序列与神经网络间的联系，论证了神经网络的函数逼近能力，建立了基于神经网络的岩土工程时间序列预报模型。研究了实例表明，该模型的预报精度高，为解决岩土工程中时间序列预报问题提供了一条崭新途径。     

岩土体电阻率模型研究进展

电阻率对岩土体等多孔隙介质内部结构探测的功能被广泛应用在原位测试中.但对于多孔隙岩土体介质的电阻率模型却一直存在着广泛的争论.很多学者基于试验研究提出了相应的电阻率应用模型,但是应用性和广适性得不到保证.Archie得出经典电阻率模型以来,各学者对不同岩土体以及特殊岩土体的电阻率模型研究进行了系统的总结,分析不同电阻率模型的应用条件和局限性.结果表明:电阻率可以作为岩土体特性评价的重要手段,但是由于土质条件的复杂性以及影响因素的多样性,需要对大量的试验进行总结;Archie电阻率模型可以较好的解释土体电阻率变化的物理意义,可以以此公式为基础进行拓展.最后对目前的电阻率模型的应用进行了总结,并给出今后电阻率发展的相应建议,以期为岩土工程测试研究提供理论基础.     

基于GIS的通用岩土工程勘察数据库系统的设计

通过对岩土工程勘察数据管理的需求分析,提出采用GIS技术和大型商用数据库管理技术开发通用的岩土工程勘察数据库系统.指出系统开发的关键是设计基于Geodatabase空间数据模型的空间数据库,实现空间数据和属性数据的一体化存储.通过对岩土工程勘察领域数据的分析,构建了系统的空间数据库模型,为数据库系统的建立提供保障,并指出了系统的功能模块与实现方案.另外,为了实现系统的通用性,设计了岩土工程勘察数据的要素分类编码方案.     

21世纪我国岩土工程的研究热点分析

21世纪将是岩土工程科学发展的关键时期,笔者认为在环境岩土工程、地下空间的开发与综合利用、岩土工程安全评价与测试技术、计算机分析、土体本构模型研究、工程可靠度分析、土工合成材料研究、地基处理新技术与复合地基研究、动荷载作用下地基性状研究等九个方面应该是广大岩土工程师给予重视的研究领域。     

岩土工程勘察场地立体空间建模与可视化信息管理

基于钻孔勘探、标准贯入、地形测量等多源异构岩土工程勘察资料，研究了岩土工程勘察场地的数据预处理、立体空间集成建模与可视化信息管理方法，开发了相应的软件系统，实现了地形、建筑物、钻孔、地层、地下水等空间对象的三维集成建模、真实感可视化、剖切分析及勘察成果的信息查询与更新，形成了岩土工程三维勘察报告新模式.经多个岩土工程实际项目的应用与验证表明:采用所提出的三维建模技术与可视化方法，可自动建立岩土工程场地的立体空间三维集成模型，对岩土工程勘察领域的三维信息化建设具有较高的应用价值.     

岩土工程勘察场地立体空间建模与可视化信息管理

基于钻孔勘探、标准贯入、地形测量等多源异构岩土工程勘察资料,研究了岩土工程勘察场地的数据预处理、立体空间集成建模与可视化信息管理方法,开发了相应的软件系统,实现了地形、建筑物、钻孔、地层、地下水等空间对象的三维集成建模、真实感可视化、剖切分析及勘察成果的信息查询与更新,形成了岩土工程三维勘察报告新模式.经多个岩土工程实际项目的应用与验证表明:采用所提出的三维建模技术与可视化方法,可自动建立岩土工程场地的立体空间三维集成模型,对岩土工程勘察领域的三维信息化建设具有较高的应用价值.     

关于岩土工程研究中若干基本力学问题的思考

针对岩土工程研究中本构模型,耦合边值方程,非连续变形力学模型,土工抗震 专题总结了其发展现状,指出了有待深入研究的问题,以期理清思路,把握发展动向,有效地运用近代新理论,新方法,新技术,紧密地结合岩土材料与岩土结构的本构特征,把岩土工程研究与设计水平推向新阶段。     

岩土工程数字孪生技术研究进展

针对岩土工程数字孪生技术,介绍了国内外数字孪生、三维地质建模、建筑信息模型(BIM)、仿真模拟与岩土专业计算等相关问题的发展现状,明确了多源异构数据融合、多维信息模型构建、地质体模型和结构体模型一体化集成与应用等方面的薄弱环节,提出了以理论创新为指引、以数据融合为基础、以模型集成为核心、以专业分析为出口、以平台建设为抓手的推动岩土工程数字孪生技术发展的研究思路,并从岩土工程数字孪生理论与方法创新、基于工业基础类(IFC标准)的岩土工程数据结构扩展、设计施工一体化统一BIM模型构建、设计施工协同仿真计算和多维度物联网(IoT)感知与数据融合等五个方面系统阐述了未来的重点研究方向．     

岩土类摩擦材料单元力学模型探讨

根据岩土类摩擦材料的特性,基于力学基本原理,建立岩土类摩擦材料的单元力学模型.有限元对比计算结果表明,考虑摩擦的单元模型比较符合工程实际.     

岩土工程——新时期创新之路

岩土工程是一门新兴的前沿学科，只有将岩土工程融入各个学科，才能实现健康快速的发展。本文描述了论述了汶川地震灾后重建面临的岩土工程问题及新时期国家大力发展基础建设以拉动内需对岩土工程提出的机遇与挑战。讲述了岩土工程创新的之路——生态建设，以城市建设和青藏铁路建设为例说明了进行生态建设所带来的切实效益。     

环境岩土工程中的GIS应用回顾与展望

自1985年方晓阳先生提出环境岩土工程的概念以来,许多专家学者根据自身的实践,对其不断发展和完善.本文在此基础上,指出将环境因子加入到传统的岩土工程研究当中,使其相互协调发展正是环境岩土工程的本质所在.此外,回顾了GIS在环境岩土工程各个领域中的应用实践,包括工程勘察管理及评价、地质灾害规划和分析、核废料处置等等.探讨了国内与国外该项研究的现状及差距,并对其发展趋势作出展望.最终指出GIS在环境岩土工程中的应用研究将具有广阔的前景.     

中荷环境岩土工程合作研究中心在河海大学成立

20 0 4年2月1 8日中荷环境岩土工程合作研究中心成立仪式暨第二届河海环境岩土工程学术论坛在河海大学举行.由荷兰代尔夫特岩土工程研究所所长J.Wentink教授率领的荷方代表团和河海大学领导、学者及有关学科的博、硕士代表出席.河海大学校长张长宽教授和J.Wentink教授讲了话,并共同为合作研究中心揭牌.中国环境岩土工程专业委员会主任、河海大学岩土工程研究所所长刘汉龙教授与J.Wentink教授将分别出任合作研究中心中方主任和荷方主任.随着国民经济的快速发展,大规模的工程建设提出了许多涉及岩土力学、环境科学、地质工程等学科的新问题…     

刍议城市环境下岩土工程中存在的问题与对策

随着城市化进程的加快,城市环境下的岩土工程活动日益频繁,但是由于城市环境工程的特殊性,导致出现了严重的环境岩土工程问题,其中又以地下水污染和地面变形等问题尤为突出.这些环境岩土工程问题不仅严重影响到岩土工程以及周边的建筑物的质量以及环境安全,而且还会对国家、对人们造成巨大的经济损失.该文从岩土工程的概念出发,对国内外城市岩土工程地质的研究现状进行了分析,阐述了我国城市环境下岩土工程中所存在的环境、地面和水污染问题,并提出了解决岩土工程问题的防治措施,保护环境,促进城市经济发展.     

大型矿山岩土工程可视化模型与应用

为了在第一时间准确地为矿山的稳定性分析提供模型资料,矿山岩土工程可视化模型在其中起到了不容小觑的作用。它通过运用计算机组件技术,准确地得出了矿山岩土工程的信息特点,为工程师对矿山岩土工程问题进行分析提供了综合的信息,为其做出正确判断给明了方向。该模型使得矿山岩土工程信息在计算机图形中得以呈现。     

基于Drucker Prager的TBM刮刀-岩土作用过程有限元分析

针对TBM(tunnelboringmachine)刮刀受力情况以及工作过程进行了理论分析及仿真研究,建立了刮刀切削岩土时土体和刮刀的受力模型.基于Drucker Prager屈服与破坏准则建立了仿真中模拟的岩土的损伤本构模型,以沈阳地铁隧道工程中EPBΦ628m型TBM为例验证了刮刀-岩土有限元模型设置的准确性.对刮刀切割岩土过程进行仿真,探讨并总结了了切削深度以及切削前角等工作参数的变化对仿真结果的影响.对刮刀受力和实际磨损量分析,发现刮刀受力与实际磨损情况相符合,验证了仿真结果,为TBM刮刀的工作机理研究提供了有意义的理论参考与试验依据.     

底摩擦模型法

本文介绍底摩擦模型法的发展和应用,底摩擦模型同重力场中的岩土体的相似原理,以及模型及相似材料的参数选择。认为底摩擦模型法使用方便、经济、结果可靠,是研究岩土工程问题的一个重要工具。     

智能岩土工程的特点初探

通过对岩土工程发展现状和现代信息科学的简单讨论,提出了岩土工程未来发展的新方向——智能岩土工程．论述了智能岩土工程的特点及其研究意义、研究内容、研究现状,并结合目前上海等软土地区岩土工程的建设实践,提出了智能岩土工程在软土地区的若干研究方向．最后根据当前的研究水平对开展智能岩土工程研究的条件进行了初步论证．     

考虑应变软化和剪胀特性的软岩洞室稳定性分析

岩土材料的复杂性使得人们无法采用统一的本构模型来表达其在外力作用下的力学响应特性.无数试验和实际工程表明,莫尔—库仑准则能较好地拟合试验结果和可靠地应用于岩土工程实践.数值模拟可充分发挥主观能动性,采用考虑应变软化和剪胀特性的莫尔—库仑模型进行软岩隧洞的稳定性模拟,以达到更精确地对工程实例进行数值模拟分析的目的.     

岩土工程勘察常见问题探讨

岩土工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系.由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的主要技术矛盾是什么,需要解决哪些主要技术问题.本文仅就岩土工程勘察存在的问题进行分析,并就相应的强化措施进行探讨.