基于FLAC3D及BP神经网络的厂区初始地应力场反演分析

借助BP神经网络,利用有限差分程序FLAC3D进行正分析计算,依据测点的应力数据反演了计算区域的初始地应力场。结果表明,神经网络与FLAC3D的结合使用使反演出的地应力与实测地应力有很好的吻合度,反演出的初始地应力场可以应用于工程设计以及施工模拟。     

某水电站初始地应力场三维模拟反演分析

针对某水电站区域地质条件复杂、地震烈度高、地应力水平较高的特点,建立三维地质模型,采用边界荷载调整法对工程区初始地应力场进行了反演分析。研究结果表明,反演计算值与实测值拟合情况较好,较好地反映了地形、地貌对初始地应力场的影响,从而为工程区地下洞室设计、施工等提供一定的依据。     

区域构造背景下的地应力反演分析——以夹岩水利枢纽及黔西北供水工程为例

夹岩水利枢纽及黔西北供水工程位于贵州省毕节市及遵义市境内,其供水隧洞线路长、埋深大,地质条件复杂,软岩及高地应力问题突出。但工程区内仅获取两组地应力测点,为了在少量测点情况下较为可靠地获得工程区初始地应力场的分布规律,提出了结合区域构造背景的地应力场反演分析方法。首先,依据我国西南地区区域构造背景,结合夹岩工程区的褶皱和构造发育特征,确定工程区的主构造方向;其次,考虑工程区地质演化历史,建立了地应力反演模型,并采用侧压力系数法对地应力场进行反演;最后,基于弹性理论,推导了考虑构造荷载和岩体剥蚀影响的地应力分布解析式。分析结果表明:①实测点处反演结果与实测值基本一致,工程区应力场以水平构造为主;②理论计算值与反演结果吻合较好,地应力分布解析式能较好地反映岩体剥蚀对地应力场的影响规律。     

环北部湾广东水资源配置工程深埋隧洞段初始地应力场反演分析

在深埋隧洞建设过程中，地应力是影响洞室围岩稳定性的重要因素，准确确定工程区初始地应力场可以有效地指导隧洞的设计及施工。为探究环北部湾广东水资源配置工程深埋隧洞的初始地应力分布情况，结合工程地质条件及实测地应力数据，采用有限差分软件FLAC^3D建立三维地质模型，在初始地应力场各影响因素的单独作用下进行分析计算，然后建立实测值与计算值之间的多元回归模型，通过多元回归分析，求出最优回归系数，从而获得地应力回归方程。比对回归值及实测值发现，二者量值大小及方向接近，说明通过回归分析建立的初始地应力场是合理的，可以为后续隧洞围岩稳定性评价、支护设计和长期安全的评价与预测提供有效的基础数据。     

BP人工神经网络在地应力场分析中的应用

根据阳江抽水蓄能电站地应力实测资料,采用BP人工神经网络方法,结合有限单元法、多元线性回归和均匀设计分析法对工程区应力场进行了分析计算,计算值与实测值吻合较好,表明分析获得的地应力场综合反映了工程区的实际情况.得到离散化应力值后,用神经网络拟合出了以坐标为参变量的全场应力函数,并利用ActiveX技术开发了全场应力查询系统.     

蟠龙抽水蓄能电站地下厂房区初始地应力场反演方法比较分析

岩体初始地应力场是地下工程数值模拟与稳定分析的必要条件,是地下洞室群围岩变形的主要"荷载"。根据重庆蟠龙抽水蓄能电站工程地下厂房区域的实测地应力资料,采用有限元法,结合多元回归方法、神经网络和遗传算法三种方法分别反演了工程区域的初始地应力场。结果表明:地应力反演计算值与实测值吻合较好,各方法计算结果比较接近,其中多元回归方法误差较小、计算时间较短。     

溧阳抽水蓄能电站尾水岔管区域初始地应力场研究

初始地应力场是岩石工程数值模拟与稳定分析的必要条件,可靠的初始地应力场是工程设计与施工的可靠性与安全性的前提。结合溧阳抽水蓄能电站尾水岔管区的地质条件及地应力实测资料,运用有限元数值分析方法,对该区域初始应力场进行回归反演分析,获得对应于地应力构成因素的回归系数,并得到整个工程区的岩体初始应力场,为尾水岔管区域的设计和施工提供了可靠的依据。     

隧洞工程区三维初始地应力场的回归分析

根据实测地应力资料的三维有限元回归分析法是目前应用较多的初始地应力场数值分析方法之一。针对隧洞工程区特殊的地形条件（洞身很长），通过用梯形分布荷栽代替常用的均布荷载来模拟水平向构造应力来提高回归的精度，对锦屏隧洞区地应力场进行回归拟合计算，复相关系数由0.919提高到0.976，表明该方法能显著提高回归精度，可广泛用于工程实践中。     

弹性和弹塑性有限元在溪洛渡水电站坝区地应力反演中的应用

初始地应力是岩土工程设计与施工所要考虑的重要因素之一。基于有限元理论反演初始地应力的方法很多。根据溪洛渡水电站工程的实测地应力资料,采用神经网络方法分别结合弹性有限元计算和弹塑性有限元计算两种方案对坝区初始地应力场进行了反演分析。比较发现两种方案反演计算结果非常接近,且均能模拟实际地应力场的分布规律。进一步的分析表明：在天然情况下当坝区岩体变形基本上处于弹性范围内时,在中低地应力区反演初始地应力场,进行弹性有限元计算即能满足要求。     

清远抽水蓄能电站地应力场分析

清远抽水蓄能电站岔管水头压力高,地下厂房规模巨大,为了保证地下洞室群围岩的稳定性,需要准确掌握初始地应力场的方向和大小.在对工程区地质构造进行分析的基础上,利用应力解除法和水压致裂法进行现场测试,并结合有限元计算预测了整个工程区的岩体应力分布.研究表明,地下厂房区地应力属于中等量级,最大水平应力方位角与厂房轴线的夹角较...     

Analysis of Orographic Precipitation on Jeju-Island Using Regional Frequency Analysis and Regression

The orographic effect is a common phenomenon in mountainous regions. Our goal is to analyze the orographic effect with quantile by regional frequency analysis and multiple regression. Multiple regression was used to develop models to estimate the amount and the spatial distribution of orographic precipitation in mountainous terrain using elevation, latitude, longitude, duration, and return period. Multiple linear regression analysis indicated that the model using the three parameters of elevation, latitude, and longitude, produces better results than four- or five-parameter models. Therefore, multiple nonlinear forms, the combination of the intensity-duration-frequency (IDF) relationship and the general linear regression form of orographic statistics were proposed to improve the accuracy of models. The models in this study showed an increase in accuracy of 18.31~86.27%. Moreover, these models produced good results in GIS analysis and were able to represent all cases examined in this study using only a few equations, in contrast to multiple linear models.     

无拉力半空间地基梁静力分析的线性互补解法

本文讨论了无拉力半空间地基梁静力分析的线性互补解法。将地基反力作为未知函数进行近似插值，对梁和半空间地基分别进行解析求解而获得１组地基与梁之间相对竖向位移和反力的线性互补方程。利用Ｌｅｍｋｅ方法求解线性互补方程而得到梁的挠度、转角、弯矩和剪力及地基反力。计算结果表明线性解与非线性解之间的差别是相当明显的。     

深厚覆盖层上水闸结构-地基体系动力反应特性研究

高抗震设防烈度区的水闸工程,需要采用动力设计方法进行结构设计。对于建于深厚覆盖层地基之上的大多数水闸结构,本文采用等效线性化方法,在总体动力学效应大致相当的意义上,将水闸结构-地基体系中土体非线性问题转换为线性问题进行求解。以某水闸工程为例开展对比分析研究,发现:(1)相对于弹性地基模型,考虑地基土非线性的等效线性化方法可以获得更为合理的水闸结构动力反应;(2)上部机架桥部分的动力反应要比闸墩部分高,在水闸设计过程中应当强化上部机架桥部分的结构设计;(3)对于考虑深厚覆盖层的水闸抗震问题,应当更加深入研究长周期地震动输入的影响;(4)等效线性化方法是考虑了地基土非线性动力特性,工程基础数据及经验较为丰富,也便于扩展为考虑滞回特性的完全动力非线性求解方法。     

牛顿优化法在地下水位曲线拟合中的应用

 在非线性拟合中，常采用变量替换的方法使之线性化，再按线性模型处理。但这种方法并非无偏估计。 采用牛顿法逐次改进其参数，使之逼近无偏，从而提高曲线拟合精度。实例计算表明 此法用于地下水位的曲线拟合效果显著。     

面板堆石坝振动模型试验及动力分析研究

本文对混凝土面板堆石坝振动台模型试验及动力分析研究的有关成果及存在问题进行了分析和评述, 报导了我国"九五"国家重点科技攻关专题"强震区面板坝大型振动台模型试验及动力分析"研究中所取得的主要成果和进展; (1)进行了大量面板坝振动模型试验, 考虑了模型设计中的多项影响因素, 研究了各项因素对试验结果的影响, 得到了模型坝的各项地震反应性状: (2)研制了面板坝三维有效应力非线性动力分析方法和计算程序, 并通过模型试验进行了验证; (3)采用割线模量的概念统一静、动力反应和地震残余变形分析, 开发了等效线性动、静力耦合计算方法和程序; (4)采用等效线性方法对不同模型坝和不同试验方案进行了地震动力反应分析, 将计算结果与模型试验结果相对,比验证和改进了等效线性分析方法: (5)根据静、动力特性试验结果, 探讨了小变开下高、低应力状态土石料应力-应变关系存在相似性, 并推导了大型振动台模型试验的相似律;(6)将经过模型试验验证和改方法及程序用于具体工程的抗震设计, 得出了一些有理论和实际使用价值的结论, 并提出了有效的抗震工程措施.     

某水电工程坝肩边坡碎裂岩体强度参数反演研究

针对藏区某水电工程边坡存在大范围多区域碎裂岩体的特点,为求得岩体强度参数,对其逐一进行反分析。在分析其中某一区域的碎裂岩体时,先假设其他碎裂岩体强度较高,进行滑带搜索计算,直到滑带发生转移且安全系数满足实际要求,最后得出满足一定条件下的凝聚力与内摩擦角的线性关系。利用此线性关系,并结合工程实际,最终确定了较为合理的参数组合以供工程设计使用。     

点可靠度计算方法进展

详细阐述了结构点可靠度计算方法，对改进的一次二阶矩法，JC法，几何法，高次高阶矩法，响应面法，蒙特卡洛法，随机有限元法等方法进行了分析。结果表明。对于极限状态方程线性或非线性程度不高的简单结构。用一次二阶矩法计算可靠度足以满足要求，且简单易行，对于大型复杂结构。其功能函数一般不能显示表达，大多是非线性的高次方程，应用响应面法，蒙特卡洛法，随机有限元法则具有一定的优势。     

不同工况下水轮机调节系统动态特性分析

为了更加全面地了解和掌握水轮机调速系统的组成结构和不同工况下的特性,在大量研究理想条件下水轮机调节系统建模与仿真结果的基础上,对水轮机调节系统进行线性和非线性建模,并运用matlab/simulink对水轮机调节系统的线性和非线性动态特性进行仿真研究,从而得到了线性条件下空载频率波动和功率扰动波动响应曲线以及非线性环节的系统响应,并对这2种条件下的转速和接力器行程曲线进行了对比分析。分析结果表明,在小波动情况下适合运用线性模型,在大波动情况下适合运用非线性模型,而且这2种情况下得到的结果相差无几,均能反映同一系统的动态过程。该结论将有助于水轮机调节系统在不同工况下的控制。     

多元线性回归法在某隧洞地应力场反演中的应用

为弥补地应力实测点的不足,有必要通过多元线性回归方法反演地应力场。针对某深埋隧道,以水压致裂法实测地应力为依据,开展了该洞段地应力场的反演分析。在介绍反演基本原理和误差分析的基础上,给出了实例分析结果。研究结果表明,由多元线性回归计算得到的地应力值与实测结果规律一致,可用于评价工程洞段的地应力场分布;受水平构造应力、断裂构造等影响,该洞段地应力场存在一定空间变异性。