基于有限元数学模型的隧道围岩初始地应力场反演

由于初始地应力场的分布是影响隧道围岩稳定性的重要因素之一,得合理有效地模拟地应力场的分布在隧道工程中的应用显的尤为重要.本文根据地应力实测数据和有限元数学模型,提出了区域构造应变回归分析方法.在此基础上结合工程实例,运用构造应变同归分析和当前应用广泛的边界应力同归分析两种方法模拟了隧道围岩的地应力场的分布,并对两种方法...     

岩体初始地应力场计算模型自动生成与快速反演

对AutoCAD进行了面向对象二次开发,利用程序自动读取CAD地形图地面高程并快速生成反映地表起伏变化的三维有限元计算网格模型.采用三维非线性有限元反演回归分析计算方法,提出了三维应力侧压系数函数拟合法,通过三维有限元开挖模拟反演岩体初始地应力场.对蒲石河抽水蓄能电站地下厂房区域初始地应力场进行了反演回归分析,结果表明:实测点地应力拟合较好,该方法计算快速准确,较合理地反映了地形地貌对初始地应力场规律的影响.     

初始地应力场的灰色计算模型

本文简要介绍灰色系统理论,并将其应用于岩体初始地应力场分析.最后,给出两个实例,分别用本文的方法和概率回归分析法进行了比较。     

人工神经网络结合遗传算法反演岩体初始地应力的研究

提出综合应用实数编码的遗传算法与改进的BP神经网络的优化反演分析方法,并通过数值分析,探讨了该方法在应用于位移反演岩体初始应力与材料参数方面的有效性.在算例中,以Burgers模型的计算数据作为改进神经网络的训练样本,用遗传算法搜索待反演参数解向量.计算结果表明利用遗传算法优化神经网络权值能提高神经网络迭代算法的效率与可靠性.该方法应用于岩体初始应力场的反演具有迭代过程平稳、收敛快、结果准确等特点,能够有效地求得岩体初始应力与材料参数.     

考虑天然渗流场影响的地应力场反演回归分析及应用

结合某水电站地下厂房区工程地质条件以及实测地应力资料,借助有限元计算工具ABAQUS,对影响因素单独作用下的三维地质概化模型进行计算.在应力实测值和应力计算回归值之间建立多元回归模型,求出最优回归系数,从而获得初始地应力场分布规律.本文首次将天然渗流场作为影响因素,对厂房区初始地应力场进行了回归分析,并与未考虑渗流场的情况作了比较,得到了更合理的应力场分布.同时根据反演结果对地下厂房洞室不同开挖顺序做了分析比较.计算结果表明,经过适当优化后的开挖顺序是安全可行的,各主要洞室群总体稳定性较好.     

考虑天然渗流场影响的地应力场反演回归分析及应用

结合某水电站地下厂房区工程地质条件以及实测地应力资料,借助有限元计算工具ABAQUS,对影响因素单独作用下的三维地质概化模型进行计算．在应力实测值和应力计算回归值之间建立多元回归模型,求出最优回归系数,从而获得初始地应力场分布规律．首次将天然渗流场作为影响因素,对厂房区初始地应力场进行了回归分析,并与未考虑渗流场的情况作了比较,得到了更合理的应力场分布．根据反演结果对地下厂房洞室不同开挖顺序做了分析比较、计算结果表明,经过适当优化后的开挖顺序是安全可行的,各主要洞室群总体稳定性较好。     

双江口水电站初始地应力场反演回归分析

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.根据双江口水电站工程区域实际地质条件以及实测地应力资料,建立了能够反映研究区地貌、岩体结构的地质模型.采用快速拉格朗日计算程序FLAC3D对建立的三维地质概化模型进行计算,在实测点地应力值与计算得到的应力值之间建立多元回归模型,通过多元回归分析,求出最优回归系数.通过实测点的计算应力值与现场实测值的比较,两者在量值上相当且方向上接近,表明经过回归得到的地应力场是合理的,为双江口水电站地下厂房的开挖模拟及长期稳定性分析提供了合理的三维初始地应力场.     

双江口水电站初始地应力场反演回归分析

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.根据双江口水电站工程区域实际地质条件以及实测地应力资料,建立了能够反映研究区地貌、岩体结构的地质模型.采用快速拉格朗日计算程序FLAC3D对建立的三维地质概化模型进行计算,在实测点地应力值与计算得到的应力值之间建立多元回归模型,通过多元回归分析,求出最优回归系数.通过实测点的计算应力值与现场实测值的比较,两者在量值上相当且方向上接近,表明经过回归得到的地应力场是合理的,为双江口水电站地下厂房的开挖模拟及长期稳定性分析提供了合理的三维初始地应力场.     

基于IA-BP智能算法的初始地应力场反演研究

初始地应力场是地下工程设计与施工的重要依据,在实际工程中难以精准测得,为了能较准确地获得初始地应力场的分布规律,提出将免疫算法与BP神经网络相结合（IA-BP）的算法对初始地应力场进行反演研究。免疫算法优化BP神经网络就是将BP神经网络的连接权值和阈值作为免疫算法中的抗体进行编码。该混合算法既可以利用免疫算法全局寻优的特点快速搜索到全局最优解或次优解附近,又可以采用BP算法避免在最优解和次优解附近发生震荡,对其进行局部优化,从而达到快速收敛全局最优解的目的。通过COMSOL分别构建平面边坡模型及三维立体模型,对其进行正分析计算,将计算的结果作为“实测值”,对地应力进行反演分析,并将IA-BP算法反演的结果与PSO-BP算法及多元线性回归算法的反演结果进行对比。结果表明：二维边坡模型下,IA-BP算法反演结果误差更小。三维模型下,IA-BP算法所得实测值与反演值之间的相对误差的绝对值为0%~10.64%（平均为3.39%）,PSO-BP算法所得实测值与反演值之间相对误差的绝对值为0%~48.39%（平均为6.93%）,多元线性回归算法所得实测值与反演值之间相对误差的绝对值为0.55%~121.95%（平均为21.87%）,通过对比可知,IA-BP算法整体反演结果精度最高。无论是平面模型还是三维模型,利用IA-BP算法反演出的结果与其他两种算法反演的结果相比,误差更小。将IA-BP智能算法运用到地应力场的反演研究中,可以为地下工程的建设提供依据。     

浅埋岩体隧洞初始地应力场位移反分析方法研究

对于隧洞开挖数值计算问题,能否合理的模拟初始地应力场是技术关键.由于在浅埋岩体隧洞数值计算过程中,初始地应力场控制隧洞围岩变形规律,岩体力学参数控制围岩变形大小.根据初始地应力场的数值计算方法,假设垂直方向的初始地应力为岩体自重,在考虑两个水平方向的初始地应力不相等基础上,提出了以开挖相对位移比例和开挖相对位移增量比例为对象的浅埋隧洞初始地应力场反分析方法,并且通过-简单隧洞反分析实例,说明了该方法简单易行、结果合理,符合工程实际.     

金川矿区地应力场特征

从地质构造、显微构造、地壳形变场和震机制等方面，探讨了金川矿区域应力场特征及其力源，地应力测量成果综合表明，金川矿区为一以水平残余构造应力的高地应力区，地应力场具有显的不均匀性、各向异性，地应力场的分布特征决定了矿区地下巷道的变形破坏规律。     

考虑断裂破碎带的丹江口库区地应力场与水压应力场耦合反演及地震预测

根据丹江口库区的地质构造特征,运用ABAQUS软件建立考虑断裂破碎带的三维有限元新模型,反演两场相互作用下库区的应力场和应变场,分析水库二期蓄水后库区的稳定情况并预测丹江口库区二期工程诱发地震的可能性与危险区.研究结果表明:二期蓄水后沿公路断裂带沿线以南、丹江断裂带以东、均陨断裂带以北和丹江断裂带以西这些浅层拉应力区可能会因为受拉破坏引发一系列微震;光化、谷城、石化街地区、丹江断裂带的东南段和公路破碎带沿线可能会因为剪切滑移诱发一系列的微震;宋湾外围、林茂山外围、丹库的外围可能会因为库水下渗和剪切滑移诱发一些小震;老均县南北一线、保康—远安一线、襄阳—钟祥一线和郧县—习家店一线可能会因为剪切滑移诱发一些小震.     

马钢300 m3高炉冷却壁工作状态下的温度场与热应力分布

在解剖研究取得的对高炉冷却壁破损机理认识的基础上,使用开发的有限元程序计算并研究了高炉冷却壁工作状态下的温度场和热力应力分布,对灰口铸铁和球墨铸铁两种冷却壁材质的最大热应力进行了分析和比较,据此提出了冷却壁设计的一些改进性建议。     

青藏高原东北缘壳、幔深部结构研究的进展与问题

青藏高原东北缘处于青藏高原向中国大陆内部扩展的前缘部位,其地质构造复杂,岩石圈变形样式丰富,是探索大陆内部岩石圈构造变形与深部过程的天然实验室。半个多世纪以来,该地区已开展了多期次以揭示壳、幔深部结构为目标的地球物理探测,通过收集前人的研究成果,对青藏高原东北缘的壳、幔深部结构研究进展以及存在的问题作了简要介绍和初步讨论。国内外最新研究成果表明：１）青藏高原东北缘地壳较厚,但普遍缺失高速铁镁质下地壳,其低泊松比属性预示该地区下地壳流不发育;２）高原东北缘大部分区域保留有较厚的岩石圈,且上地幔各向异性快轴方向与地表构造走向基本一致,表明该地区壳、幔耦合变形可能性较大;３）昆仑断层南北两侧壳、幔深部结构存在较大差异,预示其是上地幔变形的转换带。     

刃型位错应力场分量的计算机模拟

在晶体缺陷的分析研究中,计算机模拟是一种重要的手段,本文介绍一种计算机模拟刃型位错应力场的方法,阐述并论证了该方法的基本原理,给出了计算机模拟结果,该方法在研究位错膨胀等方面也具有参考价值。     

ZA合金挤压铸造凝固过程温度场、应力场数值模拟

用有限元方法分析了ZA合金挤压铸造在凝固过程中的温度场以及由此产生的热应力场．对传热系统模型中的对流、辐射边界条件和凝固潜热进行了处理，用ANSYS有限元软件进行数值计算分析，并给出了计算结果。     

Influence of stress on the stray field signals of ferromagnetic materials

To investigate the influence of stress alone on the stray field signals of ferromagnetic materials, the static tensile tests of 0.45%C steel and 45CrNiMoVA steel fiat-shaped specimens were performed on an MTSSI0 hydraulic testing machine. Hp(y) signals,the normal component of spontaneous stray field, were measured during the testing process by an EMS-2003 metal magnetic mem-ory diagnostic apparatus cooperated with a non-magnetic electric control displacement instrument. Fracture and microstructure were observed by a scanning electronic microscope and a transmission electron microscope, respectively. The relationships between axial applied stress or residual stress measured by X-ray diffraction method and Hp(y) were analyzed. The results indicate that some regu-lar pattern of the magnetic curve is displayed only between applied stress and stray field signals. The magnetic ordering process stops due to dislocation pinning magnetic domain structure, and Hp(y) value unvaried nearly with applied load increasing in the plastic de-formation stage.