深基坑施工风险的多参数评估方法

通过对深基坑在开挖过程中变形受力特性的力学机理研究，结合基坑施工中各参数指标间的力学相关性及其统计关系，定量确定多参数之间协调关系和所对应的风险情况，提出融合多参数的风险评估预警方法并编制多参数风险评估程序.该方法相对常规单参数风险预警控制方法，更能反映基坑支护结构及周围环境的内力变形情况.采用该方法对上海某地铁车站基坑工程进行多参数风险评估.结果表明,该方法能够判定出单参数方法所不能识别的基坑风险，有效弥补单参数控制的不足和漏洞，具有很好的实用价值.     

风化砂岩地区超高层建筑基坑开挖的力学特征

兰州市风化砂岩地区超高层建筑天然地基的深基坑开挖是甘肃省首项天然地基的基坑开挖工程,其开挖方式、土层情况、力学性质等不同程度地影响着基坑开挖的力学特征.本文采用三轴实验和有限元数值模拟,分析该地区基坑开挖引起周围力学性质的变化情况.通过三轴实验获取风化砂岩的剪切强度参数,利用有限元数值模拟软件建立基坑开挖的三维数值模型,得到基坑开挖过程中的应力和变形曲线,并将模拟结果与现行规范进行对比分析,得到基坑开挖的可行性方案,为以后的类似工程提供参考意见.     

对象化BR-TIN模型三维地理信息组织方法

在分析边界表示法(BR)和不规则三角网(TIN)特征的基础上,采用面向对象方法将BR模型与TIN有机地结合起来,提出一种面向对象的BR-TIN三维数据模型.研究模型的集成过程、对象化过程、信息组织和存储过程,并将其应用到三维建筑实体表达中.实验结果表明:该模型能够实现地理实体的对象化建模和对几何特征、属性等综合信息的一体化组织,有利于实现复杂三维地理实体空间数据的有效组织与管理.     

地铁车站深基坑开挖对土体影响的数值模拟

为了研究地铁工程支护结构对周围土体变形影响的问题,应用有限元计算软件ADINA对地铁车站深基坑工程进行开挖支护模拟,建立明挖法深基坑开挖支护过程的三维模型,分析开挖过程中连续墙支护开挖和连续墙、锚杆联合支护开挖两种工况下,基坑周边地层的位移情况.研究结果表明:地铁车站深基坑的开挖与支护过程是一个基坑支护结构和基坑内土体、基坑周围土体共同作用的问题,支护结构和支护方法对基坑周围环境的影响明显,周围土体和基坑内土体对基坑性状的影响显著.     

红粘土侧向卸荷真三轴试验及其力学特性分析

采用刚柔复合型真三轴仪,模拟基坑实际开挖过程,进行了三向主应力不同的单面侧向卸荷真三轴试验,分析了侧向卸载和竖向加载条件下红粘土的应力应变关系、变形破损过程及其强度参数随基坑开挖的变化特点。根据红粘土强度参数在基坑开挖过程中的变化特点和工程实践确定强度折减系数,采用双强度折减法对土体强度参数进行分步折减,并选用FLAC 3D程序和摩尔库伦模型对红粘土深基坑工程开挖的力学过程进行数值模拟。结果表明,加卸载条件下红粘土变形破损的力学机制完全不同,土体强度参数随基坑开挖深度的增大而减小,变化的范围、幅度和速度以递增方式变化。在相同竖向荷载条件下,开挖过程的土体较受压过程的土体更易变形破损而失稳。     

基于肯特指数法的深基坑施工安全风险评价

为定量分析基坑施工过程的安全风险,统计了我国近年来深基坑施工典型事故,分析深基坑事故发生的规律和特点,对基坑施工事故原因做出初步的分析和总结,引用并改进在管道风险评价中适用范围较广的肯特指数法,建立适用于深基坑工程的风险评价模型,在此基础上创建深基坑施工安全风险评价指标体系。将该评价体系运用于合江套湘江隧道始发井深基坑施工安全风险评价中,结果表明该工程施工总体风险处于可接受水平,验证了该评价方法的可行性。     

基坑位移监测中带有未知参数的滤波算法

在基坑边坡的动态监测中,为了控制几何观测异常对形变参数估计的影响,把基坑边坡的力学信息看成是一个未知信息,建立了带有未知参数的滤波模型,并在固定的观测窗口中,把未知参数看成是一个不变的量,利用观测残差和状态预测残差来拟合它,并对滤波结果同时进行修正,得到了一个带有未知参数的滤波算法.实例说明,利用先验的几何、物理信息进行变形监测,能有效地提高状态参数估计可靠性.     

特征模型参数范围的计算

提出一种通过计算特征模型拓扑结构改变时的参数值确定参数范围的方法.方法针对的特征模型由一个关联参数和特征几何信息的几何约束系统和一个细胞元模型组成.细胞元模型将欧几里德空间分成准分离单元--由特征几何体的相交确定.该方法创建一个新的几何约束系统来将模型参数和细胞元模型中的拓扑实体关联起来.对每个依赖于可变参数的实体,特定的几何约束会使它退化.对约束系统求解就能得到关键参数值,从而确定参数范围.     

基于C-OWA算子的地铁深基坑施工安全可拓评价

近年来,地铁深基坑安全事故不断出现,给社会的安全性和稳定性造成了严重的威胁,为了减少风险的发生,对地铁深基坑的施工风险进行科学准确的评价至关重要.首先,根据深基坑施工的主要内容将深基坑施工安全风险评价指标分为勘察与监测、土方开挖、地基处理、基坑支护、排水降水、施工环境6个一级指标和18个二级指标,并应用考虑专家主观偏好的C-O WA算子进行指标的合理赋权;其次,选用物元可拓模型对基坑施工过程的整体安全进行评价,最后结合青岛地铁4号线某深基坑工程进行实例分析.结果显示,该深基坑工程的安全等级为中等,与工程实际相符合,表明基于C-O WA算子的地铁深基坑施工安全可拓模型具有一定的科学性和可行性.     

大位移井下套管受力分析和计算

通过分析套管柱在下入过程中的受力 ,导出了套管柱在大位移井中的三维力学模型 .该模型综合考虑了井斜角和方位角的变化、套管柱内外密度的不同、内外泥浆的压力以及套管自身的几何参数、物理参数等因素的影响 .通过对模型的求解 ,可以得到不同井眼类型、泥浆密度、悬浮长度以及不同下套管方案下的套管受力 ,为大位移井下套管作业提供了力学参考 .该模型所开发的软件可用于大位移井下套管摩阻预测和下套管方式的选择 .用该软件对两实例加以验证 ,预测结果与实测结果吻合较好 .     

面向快速原型的数据处理与三维造型一体化软件系统

基于MDT软件环境，开发了面向快速原型（RP）的数据处理与三维造型一体化软件系统．首先对系统的集成框架进行描述，然后在深入研究MDT软件平台下CAD模型数据的内部表达方法以及拓扑信息和几何信息提取方法的基础上，运用基于网格划分的曲面与平面求交原理，构造并实现了一种法矢和面积双重判据的自适应直接分层算法．按照所提出的新型二维层片数据文件格式，运用VC＋＋6．0和MDT软件应用程序开发接口，对MDT软件进行二次开发，从而实现了CAD造型与RP数据处理的无缝集成．研究结果表明，该系统具有良好的柔性和实用性，可有效提高快速原型制件质量和简化数据前处理的过程。     

面向地理信息系统的三维空间数据模型

通过分析三维ＧＩＳ空间数据模型的基本概念、研究进展及所存在的问题,在三维空间实体的形式化定义及空间实体间拓扑关系形式化描述等研究基础上,建立了顾及空间剖分的三维拓扑数据模型。该模型不但可以有效地表达规则形状的空间实体,还可以有效地表达不规则形状的空间实体。它兼顾了基于镶嵌的数据模型和基于矢量的数据模型两种表示方法的优点,为发展三维ＧＩＳ软件提供了一些有益的设想和方法,可以使得系统在数据组织、数据管理、图形恢复上避免不必要的麻烦,并可望使空间查询和空间分析具有高效性     

城市地下空间信息三维数据模型研究

系统分析了现有的三维空间数据模型的形式和特点,为城市地下空间信息基础平台空间数据模型的选择提供了甄别的依据.针对城市地下空间信息三维建模和可视化分析的特点和要求,设计了面向空间结构信息和空间属性信息建模与可视化的三维空间数据模型.对于城市地下空间几何结构信息（包括三维地质体几何结构、地下构筑物和地下管线）的建模与可视化,设计了一种基于边界表示,面向地下空间实体并兼顾拓扑关系的三维矢量数据模型;对于地下空间属性信息的建模与可视化,采用三维栅格数据结构来组织表征地质体内部物理和化学属性参数的规则体数据;并根据地质属性建模与地质结构建模的关系和要求,实现了由三维矢量模型向三维栅格模型的转换.     

深基坑桩锚支护结构位移分析及数值模拟

基坑开挖会引起周边既有建筑和道路的沉降和位移。为了研究基坑开挖过程中,土体卸载对周边既有建筑的影响规律,以安徽璀璨明珠商场深基坑工程为研究对象,对桩锚支护结构在深基坑中的应用进行研究。通过理论分析、现场实测和FLAC3D数值模拟对支护结构进行综合分析,重点对比了在基坑开挖过程中支护结构及周边环境的位移实测数据和数值模拟结果的偏差,结果表明:运用FLAC3D软件进行数值模拟,模型结果总体上与现场实测数据具有良好的相似性,能够比较准确地反应基坑开挖土体压力、变形的演变规律。本工程基坑水平位移监测点最大位移为25.96mm,小于监测报警值30mm。其中基坑侧壁水平位移监测是重点。分析了造成数值偏差的三大原因,对于深基坑支护结构设计具有一定的参考价值。     

数据驱动的飞行动画设计与实现

飞行数据记录器记录了大量的飞机飞行性能、飞行状态数据。从飞行数据中生成反映飞行过程的三维动画是飞行数据处理的一项重要任务。笔者应用面向对象技术,给出了数据驱动的飞行动画系统的设计思想和实现方法。     

基于关系的全参数化图形建模方法与实现

在分析图形实体几何约束的基础上，总结了基各种关系构造图形实体集合的基本图素类型，提出了一种基于关系的参数模型，建立了用基本图素类型构造图形之间关系相连的满的图形实体集合的数据结构，并在ＰＣ机上采用面向对象编程技术用ＶｉｓｕａｌＣ＋＋完成了具体的存储和运算，实现了全参数化图的建模，编辑和拓扑结构的修改及尺寸驱动。     

GIS系统中多维海洋数据可视化研究

提出设计混合型GIS系统解决方案,可以在同一个视图窗体中分别从海洋表面、海洋内部、海底表面和海底深部四个空间层次来可视化显示2D,2.5D和3D矢量栅格海洋数据.Geodatabase地理数据模型有助于统一组织、管理、可视化表达多维海洋数据,是构建海洋地理数据库的有效方式.基于ArcEngine软件开发设计混合型GIS,表明混合型GIS能够真实地表达数据几何位置,不仅能够表达空间对象之间的平面关系,而且能描述和表达它们之间的垂向关系,保证用户能够对多维海洋空间对象进行空间操作.     

三维地质界面建模关键算法研究

采用露头,钻孔以及地震等数据进行三维复杂地质界面建模,关键问题包括三维地质界面模型确定方法,地质界面接触关系处理方法。根据区块地质数据建立地质界面三角网格模型,处理地质界面之间复杂位置关系,为三维地质体建模提供约束面,清晰地描述并恢复地下构造。本文就三维复杂地质界面建模中的关键问题,提出基于几何拓扑关系的地质界面三角网格模型生成算法,地质界面空间位置判断算法。在算法中引入几何拓扑关系,降低算法实现的复杂性,增加算法实现效率。