三维地层信息系统与有限元方法集成研究

通过分析三维地层信息系统中的地层可视化网格和地下工程中有限元网格划分的主要原则及方法，阐明了三维地层信息系统中可视化网格不能直接用来作有限元分析的原因。提出了适于三维可视化和有限元分析的L-W拓扑模型。利用FORTRAN和Viusal C 混合编程的方法使两者集成于一个统一的系统中，并给出了一个应用实例。     

三维地层信息系统在金山店铁矿中的应用

三维地层信息系统的研究开发为岩土工程建立了相应的数据库和可视化信息系统。三维地层信息系统在金山店铁矿中的成功应用将为我国的矿业在探矿、设计、开采、安全监控以及科学管理带来一次革命。     

基于三维拓扑格网结构的GIS地层模型研究

三维地理信息系统在岩土工程领域推广应用时存在着数据模型以及     

可视化地层模型信息系统在地面沉降研究中的应用

在我国多个城市发生了由于地下水过量开采而引起的地面沉降现象,并由此造成了重大的环境问题和经济损失,预测与控制地面沉降已经成为这类城市发展中必须面对的问题。基于地面沉降产生的机理,在GMS平台上建立了第四系地层三维可视化地层模型信息系统,该系统可以直观地显现不同性质土层的空间展布形态和空间组合特征,实现了研究区地层的拆分与组合,剖面的任意切割与显示,指定深度切割水平剖面,任意视角观测地层等地层信息的三维可视化直观表达,为研究地面沉降问题提供了宝贵的资料信息和有利条件。     

地下工程数字化的概念及其初步应用

地下工程数字化是是数字地球发展战略的一部分，是当前地下工程研究中的一个重要研究方向。在总结三维GIS、数字地层、三维地层可视化、地下工程虚拟现实系统等相关概念及研究的基础上，给出地下工程数字化的明确定义，即地下工程数字化就是以数字地层为依托，以信息化手段对地下工程建设过程中的勘察、设计、施工、监测等数据进行集中高效地管理，为地下工程的建设、管理、运营、维护与防灾提供信息共享和分析平台，最终实现一个地下工程全生命周期的数字化博物馆。地下工程数字化平台的系统体系应当由数据层、建模层、表现层、分析层、应用层等5个层次组成，并且应当采用组件式的软件开发方法进行开发。最后给出地下工程数字化在实际工程中的初步应用实例，并对地下工程数字化的进一步研究和发展进行探讨。     

基于三维GIS的城市规划信息系统研究

三维GIS城市规划信息系统建设已经成为城市规划管理的热点。介绍了三维城市规划信息系统的发展现状,研究了基于三维GIS的构建城市规划信息系统的开发目标、数据采集方式,总结了三维GIs城市规划信息系统的应用层次和特征。在此基础上,建立了系统的系统框架。结合目前实际应用情况,指出当前三维GIS城市规划信息系统建设必须关注的重点问题。     

三维地层信息管理系统的研究意义和建立原则

阐述了建立三维地层信息管理系统的意义，系统建立的原则，技术路线和实施步骤。     

三维岩土工程勘察信息系统的工程应用

近年来,三维地下空间、三维岩土工程、数字工程等研究不断被关注,实现各种原始数据、图像、图件、文字报告的综合动态管理,越来越变得可行和必要。北京市勘察设计研究院有限公司依托丰富的行业经验和多年在计算机信息化方面的积累,遵循实用和真实原则,与北京大学合作完成三维岩土工程勘察信息系统平台的建设。系统能够对勘察行业中的各种原始数据进行综合动态管理,在研究区域内实现二维地质剖面图、三维地质建模和三维多源数据的一体化表达以及三维空间几何及力学分析等功能,并在实践中得到了成功的应用。     

软硬地层条件下盾构隧道管片衬砌力学分析

分析隧道底部切入基岩不同深度时盾构隧道管片结构内力和变形,结果表明随着岩层厚度的增大,弯矩、剪力和变形先增大后减小,而轴力变化不大;当岩层厚度相同时,错缝拼装的弯矩和剪力比通缝拼装的要大而变形要小、轴力变化不大,故设计时隧道底部岩层厚度应控制在1/4D以内或3/4D以上。     

基于Delaunay构网的地层3D TEN模型及建模

构建真三维的地层模型是地质学、三维GIS、科学可视化及工程应用领域共同关心的课题。在总结当前的三维地层建模理论与方法的基础上,提出了地层的真三维四面体模型。该模型将地层钻孔数据离散为点源性息,采用Delaunay四面体化算法构建三维地层,并对地层尖灭、断层等突变信息的处理进行了探讨。最后给出了该方法在典型地层和工程应用中的实例。该模型体现了TEN便于存储、快速可视化等优点,建模方法则充分利用计算机。     

结构系统可靠度分析方法及其实现

结构系统的功能函数通常不能明确表达,在对这类问题进行可靠度分析时常采用响应面法或蒙特卡洛方法。介绍了两种方法的基本思想,给出了响应面法的求解步骤,着重分析了蒙特卡洛法的重要抽样方法。结合结构力学求解器(SM solver),用介绍的两种方法对两个例子进行了分析计算,并与用JC法计算得到的结果进行了对比分析,表明结果可以信赖,附录中给出了Matlab源程序。     

岩石力学与工程综合集成智能反馈分析方法及应用

首先,给出岩石力学模型和参数综合智能反分析的几种新方法:岩石(体)力学参数的智能反演方法、岩石(体)本构模型的结构和参数耦合智能识别方法、岩石(体)力学参数的时空变异性反分析方法(即集合Kalman滤波和扩展Kalman滤波方法)、力学参数和模型可以不断更新的演化并行有限元反分析方法和基于模型的结构和参数智能识别的岩体工程安全性的综合集成智能分析方法。其中,岩石(体)力学参数的智能反演方法又包括4种,分别为均匀设计(或正交设计)–数值计算方法、粒子群(或遗传算法)–数值方法、均匀设计(或正交设计)–演化神经网络–数值方法–遗传算法(或粒子群)以及均匀设计(或正交设计)–演化支持向量机–并行数值方法–遗传算法(或粒子群)。然后,讨论智能反分析时应注意的待反演参数对监测物理量的敏感性、可以进行反演的参数个数以及模型和参数反演结果的适应性评价等问题。最后,给出这些智能反馈分析方法的工程综合应用概况。     

顶管施工力学效应的数值模拟分析

近年来，在城市繁华以及跨越河流等地段，各类地下管道(隧道)采用顶管施工已显示出无比的优越性。随着市政建设的需要，顶管施工对周围环境的影响已引起人们足够的重视。为此，就顶管施工过程引起的力学效应进行了讨论。采用3D数值分析方法对机头正面推力、地层损失、注浆以及共同作用等进行模拟，旨在了解顶管施工引起的环境力学效应，为采取措施减小这种影响提供依据。     

建筑环境照明的作用和效果分析

建筑环境照明包括室内环境照明和建筑外部环境照明。它从功能上通过控制照明数量和质量,满足人们的视觉工作需要;它从艺术装饰上结合具体环境,用不同的光源、灯具和照明方式,营造宜人环境氛围,给我们以美的享受。并且通过光源或灯具的色彩、环境亮暗的变化,产生良好的心理作用,最终达到完美的视学环境效果。     

三维天然渗流场反演分析及工程应用

建立了三维天然渗流场反演分析模型。有选择地确定了反演变量的类型，应用序列二次优化方法来求解，收敛稳定且效率较高，提出了效率及精度更高的灵敏度分析，反演了泰安抽水蓄能电站工程区的天然渗流场，与实际观测资料相比，天然渗流场的反演结果是合理的，精度满足工程要求。本次反演结果为岩体大型地下洞室群的渗控优化提供了基础。     

厚硬顶板硬顶煤压缩性分析与综放开采方案选择

顶煤的运移与垮落，尤其是内部微观裂隙的扩展，与其直接项和老项岩层的活动规律密切相关。张双楼煤矿主采煤层为7煤和9煤，两层煤之间赋存唯一一层厚硬岩层，即9煤层的直接项也是7煤层的直接底。9煤较硬，其项煤的可放性和开采方案的选择是其成功应用综放开采技术的关键。采用实验室物理模拟，分析厚硬岩层的破断特征，并根据开采不同布置方式与厚硬岩层的不同断距提出9种上层煤与下层煤不同开采方案，系统分析下层煤项煤压缩量的变化及其可放性。计算机数值模拟与现场实践表明，7煤与9煤的工作面成交错布置方式，先采7煤后采9煤，一次采全高，最有利于9煤工作面的顶煤冒放，保证9煤综放开采的成功。研究结果可为类似条件下的厚硬煤层推广综放开采工艺提供设计指导。     

城市土地储备制度的功能定位及其实现机制

城市土地储备制度是城市土地使用制度改革的一种新尝试 ,它对于促进城市土地市场的健康、规范发展 ,促进城市土地资源的优化配置具有积极的作用。但是 ,各地在具体运作过程中出现了片面追求高地价等问题 ,引起了社会各界的关注和忧虑。在分析城市土地储备制度概念及其运作方式的基础上 ,分析了城市土地储备制度运作过程中出现的问题 ,探讨了城市土地储备制度的功能定位与实现目标的途径。     

溢洪道开挖边坡三维地质建模与稳定性分析及应用

溢洪道的开挖边坡,与一般的自然边坡不同,属于人工开挖边坡,有着施工区内山高坡陡的特点,其边坡稳定性通常采用极限平衡法进行分析,但由于所建立的三维地质模型不够精确,剖分过程可视化的缺失以及稳定性分析计算界面的不够友好,很难做到直观性和清晰性的统一。运用NURBS技术建立研究区域的三维地质模型,并对 VisualGeo 三维地质软件进行二次开发,实现三维边坡体的自动剖分和数据提取,同时采用改进的三维可视化模拟分析系统VisualSlope进行稳定性计算、参数敏感性分析和支护措施研究。该方法可实现边坡稳定性的可视化分析与直观演示,开辟了基于三维地质模型的边坡稳定性与可视化分析的新途径。