地下隧洞岩体质量的可拓学理论评价

基于可拓理论识别方法,在物元模型理论的基础上建立了地下隧洞岩体质量评价的物元识别模型,提出采用层次分析法计算物元模型中各评价指标的权系数的方法.通过实际地下隧洞岩体质量等级的关联度计算,对锦屏二级水电站深埋长大引水隧洞的围岩岩体质量进行了评价,得出了与现场实际相符合的结论.研究分析表明:可拓理论识别方法用于隧洞围岩分类是可行的,能够较全面地反映多因素指标对隧洞围岩分类的影响,对解决岩土工程中的类似问题具有重要的借鉴意义.     

可拓学理论在洞室岩体质量评价中的应用

将可拓工程方法与洞室岩体质量评价相结合,从洞室工程的角度选取能够反映岩体综合工程特性的参数进行评价。在物元理论、可拓集合论和关联函数运算的基础上,建立了洞室岩体质量评价的物元模型。通过实际洞室岩体质量等级的关联度计算,对石牌岭公路隧道岩体质量进行了可拓学评价,将评价结果与以往的“RMR”评价方法的评价结果对比分析,认为洞室岩体质量的可拓学评价能够较准确地反映洞室岩体的工程特性。     

洞室岩体质量的多维联系云评价模型

洞室岩体质量评价具有重要意义,岩体质量评价受分布在有限区间的、相互联系和相互作用的模糊和随机不确定性因素影响,应用传统正态云模型虽可统一描述洞室岩体质量评价指标的随机性和模糊性,但在云模型数字特征确定方面存在主观性与假设指标为正态分布的局限性。为更客观准确评价洞室岩体质量等级,探讨了基于熵权的洞室岩体质量多维联系云评价模型,以实现统一定量表征洞室岩体质量评价指标的多重随机模糊性、相互作用及实际分布特征。实例应用及与一维传统云模型和其他方法对比结果表明,该模型应用于洞室岩体质量等级评价是有效可行的,且具有计算过程清晰和快捷的优点,并可综合考虑各评价因素间相互作用与刻画指标的有限区间内随机模糊分布特征。     

考虑脱空的水泥混凝土路面可拓评价

以可拓论为基础,利用现场检测数据,建立了水泥混凝土路面使用性能多维物元模型,考虑脱空这一结构承载缺陷,新增多级加载弯沉轴截距这一指标,选取一组权系数对路面综合技术性能开展可拓评价,并结合现场实际确定新增指标的权系数,结果表明,可拓评价方法有利于获得真实可靠的水泥混凝土路面性能评价结果,具有良好的推广前景。     

基于多级可拓的绿色公建项目技术经济性评价

为有效促进我国西部地区资源节约在绿色公共建筑中的应用,从4 个方面细分,对17 项技术措施进行分析,选择投资回收期、增量成本与增量效益作为经济评价指标,通过定性信息定量化的方式,构建经济评价指标体系,交叉利用区间层次分析法和物元可拓理论,建立绿色公共建筑项目资源节约的经济评价模型。使用区间层次分析法测算出评价指标的综合权重,运用多级可拓法对评价指标的经典域、节域和待评价物元综合分析,构建关联函数,客观全面地得出绿色公共建筑资源节约技术经济评价等级,并在实际案例对该模型的可行性和实用性进行验证。     

基于物元可拓模型的公租房PPP项目绩效评价研究北大核心

基于改进平衡计分卡思想,结合变权理论构建变权AHP-物元可拓模型探究不同变权系数对绩效评价结果影响敏感度,并确定合理变权系数下的权重,对绩效体系进行分析评价。以A项目为例,运用物元可拓模型结合绩效指标变权系数为0.2的权重体系评价项目整体绩效水平,并对项目绩效评价结果进行分析,从而提出对策建议。     

优度评价法在暖通空调方案决策中的应用

结合我国北方地区不同采暖方案的选择的例子,根据可拓学方法构建方案优选的物元模型,通过可拓优度评价法对物元模型进行求解,同时运用熵权进行权系数的计算,最后进行几种供暖方式的优度排序,得出热电联产集中供热是最优方案。     

基于物元模型的装配式建筑施工安全评价

本文从人员、材料、机械、管理、技术和环境风险六个方面,共计23个评价指标来建立装配式建筑施工安全风险评价指标体系.采用物元可拓模型并引用熵权法计算指标权重,从而建立熵权物元可拓模型评价装配式建筑施工.结果 表明:合肥某装配式该项目总体等级处于Ⅱ级,属于较安全状态,其中管理、机械、材料、环境风险等级为Ⅱ级,属于较安全状态,但是其人员危和技术风险等级为Ⅲ级,属于一般状态,对其安全影响较大.     

基于层次分析-云模型的隧道围岩分级方法研究

隧道工程地质条件具有复杂多变的特点,造成围岩分级存在一定的模糊性。针对围岩分级问题的复杂性,将云模型应用于隧道围岩分级的评价中,建立围岩质量分级评价的层次分析-云模型方法。将岩石单轴饱和抗压强度、岩体完整性系数、隧道涌水量、结构面与洞轴线夹角、围岩弹性纵波波速作为隧道围岩的分级指标,使用层次分析法确定评价指标的权重系数,并构建评价指标的云模型,从而获得隧道围岩分级的确定度。最后,利用层次分析-云模型对营盘山隧道5个洞段的围岩进行分级,并将判定结果与熵权-云模型、可拓法围岩分级评判结果进行对比,验证该判别分析法的有效性。实例结果表明了该方法在隧道围岩分级中的科学性、可行性,为隧道围岩分级提供了新方法。     

基于集对分析—组合赋权的隧道大变形预测方法

将集对分析理论、层次分析法和熵权法相结合,构建了隧道大变形综合预测模型。首先,选取岩石的单轴抗压强度、弹性模量、最大主应力和强度应力比来构建评价指标体系。其次,采用层次分析法计算主观权重、熵权法计算客观权重,并采用乘法对评价指标的主客观权重组合赋权。最后,利用综合预测模型预测隧道大变形等级,并对比分析该预测模型、模糊层次法和层次可拓法的预测结果。研究结果表明:基于集对分析—组合赋权的隧道大变形预测方法的结果较之于模糊层次法更为保守,较之于层次可拓法更为冒险,该方法可以对大变形隧道的支护设计提供一定的参考。     

可拓评判方法在岩体质量分类中的应用

岩体质量分类方法多种多样,考虑的因素有多有少。但不同分类方法中考虑的因素,由于评分标准的不同不可以任意相互选用,导致了传统岩体质量分类方法的局限性。可拓评判则从可拓集合理论出发,建立多指标性能参数的质量评定模型,通过定量的数值表示评价结果,这种评判方法最大的优点是可以从各种分类方法中选用不同的考虑因素进行综合评价,这样可以使评价指标最优化地接近实际的工程地质情况,分类结果自然比传统分类方法更加准确。结合隶属度的概念,应用可拓理论对岩体进行分类,从不同的分类方法中选取最适合工程实际的评价指标,提出了一种定量的指标权重的确定方法,较好地解决了工程中的实际问题。     

可拓方法在岩石边坡整体安全评价中的应用

 建立多层次多指标的岩石边坡整体安全综合评价体系,并给出岩石边坡整体安全等级标准以及相应评价指标的量值。应用物元的概念和可拓集合的关联函数,建立基于物元和关联函数的岩石边坡安全可拓评价方法,给出具体实现步骤并编程加以实现。将该方法应用于锦屏一级水电站左肩槽岩石高边坡的整体安全评价,经计算得出该边坡整体安全综合评价的级别特征值为4.001,安全等级为IV级,介于稳定与极稳定之间。岩石安全可拓评价方法全面综合地反映岩石边坡工程的整体安全状态,评价结果合理,该方法适用于岩石边坡施工期和运行期的安全评价。     

地下采矿工程岩体质量可拓模糊评价方法

将模糊数学与可拓学相结合，综合地质力学分类法及Q系统分类法两者优点，提出了地下采矿工程岩体质量可拓模糊评价方法，建立了多指标岩体质量评价模型，并用随机模拟方法给出岩体质量类别的模糊概率，最后给出一个算例。     

模糊概率模型在岩爆烈度分级预测中的应用

 岩爆是深部高地应力区岩石地下工程中的一种常见地质灾害,对其发生的可能性及其烈度分级预测是地下工程建设中亟待解决的重大课题之一。以模糊概率理论为基础,选取影响岩爆的一些主要因素,如洞壁最大切向应力sq、岩石单轴抗压强度sc、岩石单轴抗拉强度st以及岩石弹性能量指数Wet,并以sq /sc,sc /st和Wet作为评价影响因子,同时将岩爆烈度划分为无岩爆、弱岩爆、中岩爆和强岩爆4个等级,建立岩爆烈度分级预测的模糊概率模型。在此模型中,提出了模糊权重的概念,可充分考虑权重的模糊性。模糊概率模型不仅继承了经典模糊综合评判法的思想和优点,同时也克服了其在实际应用中评价影响因子权重取值的局限性,因而具有明显的合理性。应用该模型对冬瓜山深埋硬岩矿山、秦岭隧道工程以及某大型水电站地下厂房3个典型工程岩爆的实例分析表明,其预测结果与实际情况符合较好。为进一步考察该模型的可靠性与实用性,对国内外23个大型岩石地下工程实例进行计算分析,其预测结果与实际岩爆情况也相当吻合。由此可见,模糊概率模型为深部岩石地下工程岩爆预测问题提供了一种新途径。     

火灾后混凝土损伤综合评价的物元模型

为了充分考虑多种评估参数以提高混凝土火灾损伤评估的准确性,应用可拓学理论和方法,将混凝土火灾损伤分级标准、评价指标及其特征值作为物元,对评价标准及实测数据进行归一化后,得到模型的经典域、节域、权系数及关联度,进而建立了混凝土火灾损伤评价的物元模型,并予以应用分析.结果表明,该方法是一种较为简单实用的混凝土火灾损伤综合评价新方法.     

地下硐室围岩应力状态及相关参数测量结果的分析与评价

在深埋及压力硐室工程中,采用水压致裂法测定围岩三维应力状态,宜首先判定围岩应力的分布状况。在具有应力松弛圈、应力集中区与不受开挖影响的正常应力分布域情况下,只有分别进行计算分析,才能更为真实地揭示出硐壁围岩的三维应力分布特征。对于确定压力硐室围岩自身承载能力的水力劈裂测试成果,只有结合裂隙性状、岩层结构状况等进行全面分析,才能准确评价围岩的抗载强度。由于在高压力作用下,岩体中存在的软弱结构面有可能被张裂或扩展,从而改变岩层的透水性,因此只有按照工程运行状态下围岩实际承受的压力进行高压压水测试,才能得到岩层透水性的可靠资料。     

地下硐室围岩应力状态及相关参数 测量结果的分析与评价

 在深埋及压力硐室工程中，采用水压致裂法测定围岩三维应力状态，宜首先判定围岩应力的分布状况。在具有应力松弛圈、应力集中区与不受开挖影响的正常应力分布域情况下，只有分别进行计算分析，才能更为真实地揭示出硐壁围岩的三维应力分布特征。对于确定压力硐室围岩自身承载能力的水力劈裂测试成果，只有结合裂隙性状、岩层结构状况等进行全面分析，才能准确评价围岩的抗载强度。由于在高压力作用下，岩体中存在的软弱结构面有可能被张裂或扩展，从而改变岩层的透水性，因此只有按照工程运行状态下围岩实际承受的压力进行高压压水测试，才能得到岩层透水性的可靠资料。     

复杂岩石块体识别的单元重构–聚合方法

 为解决工程岩体开挖中含有复杂开挖边界时的块体识别问题,提出岩石块体识别的单元重构–聚合方法。首先,引入成熟的网格划分技术,通过建立网格模型(如有限元模型),实现对复杂开挖边界的精确模拟;其次,采用基于单元重构技术的结构面建模方法,将分布于岩体内的结构面建入网格模型;然后,提出基于单元聚合技术的块体构建方法和考虑有限性结构面时的单元组处理方法;最终可实现基于网格模型的复杂岩石块体识别。该方法识别所得的块体系统基于网格模型,块体的所有特征信息均可通过模型的单元和节点提取,块体的可视化也可在既有网格模型图形显示平台上实现。算例验证表明,当将结构面分别考虑为无限延伸和有限延展时,该方法的块体识别和稳定分析成果均与通用块体分析软件的结果一致。进一步将该方法应用于水电站大型地下洞室群的块体识别,可证明其应用于复杂岩石块体识别的有效性和优越性。因此,该方法是一种能够考虑复杂工程岩体开挖边界的岩石块体识别的新方法,其实现过程独立于基于拓扑原理的传统块体识别思路,为块体稳定分析提供了新的实现途径。     

未确知测度模型在岩爆烈度分级预测中的应用

 针对岩爆烈度分级预测评价中诸多因素不确定性问题,应用未确知测度理论并结合工程实际,根据岩爆的特点及成因,选取最大切应力sθ、单轴抗压强度sc、单轴抗拉强度st及岩石的弹性能量指数Wet,并以应力系数sθ/sc、岩石脆性系数sc/st及弹性能量指数Wet作为岩爆烈度分级的评价指标,建立岩爆烈度分级预测的未确知测度评价模型。以国内外18组工程岩爆分析初始数据进行分级判别,根据实际情况建立各评价因子的未确知测度函数,对其进行定量分析,并利用熵计算各评价指标的权重,依照置信度识别准则进行等级判定,最后得出岩爆烈度分级预测的评价结果。并与模糊综合评判法、属性综合评判法、灰色聚类法、物元分析法及实际情况的结果进行比较。为进一步考察该模型的有效性与实用性,运用该模型对秦岭隧道工程的岩爆实例进行分析。研究结果表明：该模型判别预测结果与实际岩爆情况较吻合,且方法科学合理,意义明确,为岩爆烈度分级预测提供一种新思路。