有无侧限条件下公路软基堆载预压对比研究

为降低堆载预压排水固结对周边环境的不利影响,提出了侧限堆载预压控制技术。基于FLAC3D有限元分析软件建立有无侧限堆载预压排水固结模型,将无侧限堆载预压模拟结果与实测结果进行对比,验证了数值模拟模型的合理性与可行性,探讨了有无侧限堆载预压的差异。研究结果表明:侧限控制技术能有效降低软土地基沉降、加快前期固结速率;同时侧限位置离堆载预压区边缘越近,侧限效果越好。     

黄河下游淤筑体固结技术研究与应用

通过对黄河下游典型淤筑村台淤筑土的室内试验,获取淤筑土的工程地质特性及其固结沉降的基本变化规律,并基于试验数据对村台的淤筑过程进行模拟,研究淤筑体固结速度与土体物理性质指标之间的关系以及淤积黏性土在固结过程中压缩指标、孔隙比等指标的变化规律.结合当前施工技术,模拟了堆载预压和堆载+塑料板排水处理措施对淤筑体固结速度和沉降量的影响.堆载措施可加快土体固结沉降的速度,设置塑料板排水后,土体固结速度明显提高.研究结果对村台淤筑设计及村台建设有较好的参考价值.     

考虑预固结时堆载预压卸载的沉降标准

为了分析预固结和次固结对堆载预压期的影响,依据Bjerrum等时间线蠕变图和Yin-Graham一维弹黏塑性模型(EVP模型),根据运行期限和允许沉降量等技术参数获得等、超和欠载预压卸载时的临界孔隙比,由此可计算决定等、超和欠载预压卸载时机的临界沉降量,并根据欠载预压的临界孔隙比公式计算出最小预压荷载,克服传统堆载预压依据主固结理论无法反映堆载预压和天然软土预固结效应降低次固结变形的缺陷.在考虑天然软土存在预固结效应情况下,证明新假说A与假说B存在近似等价的充分条件.算例表明,在计算堆载预压卸载时的临界沉降量和地基总沉降量时不能忽略天然软土预固结效应的影响.     

堆载–电渗联合作用下双层地基1维固结解析解

实际地基处理中,电渗与堆载预压常常联合使用。为了解决目前综合考虑堆载和电渗作用的成层地基固结解答理论的不足,假定土体中的渗透流速可由水力坡降引起的渗透流速与电势差引起渗透流速的进行叠加,建立考虑堆载和电渗联合作用的双层地基1维固结方程;利用特征函数法获得瞬时堆载和线性堆载下双层地基1维电渗固结解析解;通过与现有解析解和电渗固结试验结果对比,验证了本文解答的可靠性。基于该解答,详细讨论了土层参数及荷载参数对双层地基固结特性的影响。结果表明：当下层土的渗透性高于上层土的渗透性时,由于电渗作用导致地基中间土层在固结初期流入的水量大于流出的水量,造成超静孔隙水压力在固结初期上升及有效应力在固结初期下降的现象;降低下层土的压缩性能够提高双层地基的沉降速率和超静孔隙水压力消散速率;与单纯电渗固结相比,电渗联合堆载作用不仅能提高地基沉降速率,还能提高固结后的地基强度,更有利于减小工后沉降和加快地基处理速率。     

堆载-电渗联合作用下双层地基一维固结解析解

实际地基处理中,电渗与堆载预压常常联合使用。然而目前综合考虑堆载和电渗作用的成层地基固结解答较为鲜见。针对现有理论的不足,基于Zhao提出的双层地基中水力渗透系数与电渗渗透系数的关系假定,建立考虑堆载和电渗联合作用的双层地基一维固结方程。利用特征函数法获得瞬时堆载和线性堆载下双层地基一维电渗固结解析解。通过与现有解析解和电渗固结试验结果对比,验证了本文解答的可靠性。基于该解答,详细讨论了土层参数及荷载参数对双层地基固结特性的影响。结果表明：当下层土的渗透性高于上层土的渗透性时,由于电渗作用导致地基中间土层在固结初期流入的水量大于流出的水量,造成超静孔隙水压力在固结初期上升及有效应力在固结初期下降的现象;降低下层土的压缩性能够提高双层地基的沉降速率和超静孔隙水压力消散速率;与单纯电渗固结相比,电渗联合堆载作用不仅能提高地基沉降速率,还能提高固结后的地基强度,更有利于减小工后沉降和加快地基处理速率。     

高填土场地考虑土体固结的桩基负摩阻力

以长春龙嘉机场T2航站楼为工程依托,采用现场土层沉降观测、桩基承载力测试和室内数值模拟相结合的方法研究了粉质粘土在回填堆载时桩基负摩阻力中性点的确定问题。通过土层沉降观测和桩基载荷试验,得到了回填土累计沉降量、填土加载与时间关系曲线及拟合公式以及单桩的Q-S曲线、桩身内力和桩侧负摩阻力与土层深度的变化关系;采用Midas有限元软件对桩基的沉降变形进行计算,以实测的桩侧摩阻力来模拟桩土之间的相互作用,桩端土层采用弹性支撑模拟,弹簧的刚度根据"m法"进行计算;采用改进高木俊介法计算了不同固结时间下桩周土层的残余沉降量。通过理论计算和现场试验的对比分析,确定了不同固结时间下桩基负摩阻力中性点的位置,并对该类场地地基土的沉降修正系数进行了修正。     

改进Asaoka法反演固结系数方法的研究

针对地基处理中塑料排水板堆载预压情况,结合竖井固结理论,对Asaoka法中斜率与固结系数的关系式进行修正,得到了同时考虑竖向和水平向固结的反演公式。采用大型堆载预压工程实测沉降数据,对改进的Asaoka法中的固结系数进行反演计算,结果表明:考虑水平向固结系数的影响以及井阻和涂抹效应情况时,改进方法的固结系数比Asaoka法固结系数小,沉降计算值与实测值较接近,误差在5%以内。     

海积饱和软土地基处理优化设计分析

针对海积饱和软土地基处理实际工程中采用搅拌桩复合地基和堆载预压排水固结两种方法,进行技术与经济的优化设计分析,预测饱和软土固结度及其沉降特征。通过工程现场监测数据和实际应用效果进行对比,验证理论分析成果和固结度计算以及沉降预测的有效性,结果表明,堆载预压和排水系统的有效结合,对处理沿海饱和软土地基具有良好效果,且经济有效。     

应用沉降速率推算剩余沉降及卸载时间

在地基处理工程中工后沉降和沉降速率是卸载的重要标准,次固结沉降可以估算在一定范围 内,工后沉降满足要求与否则主要由剩余主固结沉降控制。基于砂进固结理论和Asaoka方法可以推算 出在堆载预压任意时间的沉降速率,运用沉降速率和剩余主固结沉降的关系,就可以推算出任意时间的 主固结剩余沉降及卸载时间。在深圳—香港西部通道填海及地基处理工程中,此方法应用效果较好。     

坝前淤积土分段线性排水板-堆载预压耦合固结模型的研究

以宁夏南部黄土丘陵山区雅石沟水库除险加固工程为例,引入CS2(Consolidation Settlement 2)方法,基于有效应力、渗透系数与孔隙比之间的基本关系,建立坝前淤积土分段线性排水板-堆载预压耦合固结模型,编制了Fortran计算程序,以径向固结模型模拟计算了坝前淤积土中插入塑料排水板后,淤积土在加载过程中的固结度、超孔隙水压力的耗散状况和孔隙比的变化。结果表明:在计算模型中增设竖向排水板,淤积土的固结速率明显加快,在第47 d时固结度即达到87.32%,与未增设竖向排水板时计算的淤积土固结度(88.76%)相比,提前43 d达到相近的固结度;由于竖向排水板的布设,淤积土中超静孔压随着时间的增加逐渐消散,与未布设排水板时淤积土内超静孔压值在第90 d时为51.88 kPa相比,布设排水板后在第47 d时,坝前淤积土层超静孔压沿深度的分布值最大为5.67 kPa;坝前淤积土分段线性排水板-堆载预压耦合固结模型与相关文献中有限元软件模拟所得结果基本上是一致的,验证了模型的准确性,该模型能够较好地模拟淤积土中增设竖向排水板的排水固结过程,用于预测淤积土的固结沉降。     

基于ABAQUS的复合材料结构材料参数识别算法及其软件设计

结合优化技术和有限元分析,提出了正交各向异性复合材料结构材料参数的识别方法。通过建立以测量位移与有限元计算的相应位移之差的平方和作为目标函数,把参数识别问题转化为极小化目标函数的问题。采用Levenberg-Marquardt方法解极小化目标函数的问题,其中灵敏度的计算是基于复合材料的有限元离散结构的求解方程对识别的材料参数求导。基于有限元软件ABAQUS,进行了参数识别算法软件设计,编制了可以计算结点位移对材料参数的灵敏度的用户单元程序。数值算例表明本文提出的方法是有效的。     

反分析方法在软土地区建设人工岛的应用

基于Abaqus软件提出反分析法,利用实测的沉降数据和准确的加载信息反分析得出土体参数,用于指导人工岛的建设.在取得试验土性指标的基础上,用Abaqus计算曲线与实测沉降曲线进行比较.在施工前采用实验室测得的土体参数,利用Abaqus预测土体的沉降和孔隙水压力.根据实测数据来修正计算的土体参数的准确性.采用反分析后的土体参数预测下一个施工阶段土体的位移和孔隙水压力,重复进行此过程,直至施工完成.结合模拟计算结果与监测数据分析,进行反分析和动态设计,有效指导了该人工岛的顺利建成.     

钛合金动态本构模型参数敏感度分析及识别方法

为分析钛合金动态本构模型参数的敏感度,克服了传统单因素分析法的弊端,采用拉丁超立方抽样方法在整个参数空间中抽样,利用非参数统计方法中的Spearman秩相关分析法对本构参数随机输入样本集与其对应的目标函数输出结果集作相关性分析。建立了用Spearman秩相关系数等效求解参数敏感度的表达式,进而实现了参数敏感度的整体性分析,提高了参数敏感度分析结果的可靠性。基于参数敏感度分析结果,为减少本构模型参数识别的计算量,快速、精确、可靠地搜索最优解,本文建立了基于改进小生境算法、可疑峰值点判断策略和局域精确搜索技术的改进遗传算法。该方法克服了基本遗传算法存在的无法同时满足精度、可靠性和节省计算时间的缺陷,避免了容易产生早熟现象,增强了局部寻优能力。数值计算结果表明：本文提出的方法显著提高了遗传算法的全局搜索能力且计算精度高。本文提出的参数敏感度整体性分析方法和改进遗传算法不仅能很好地实现钛合金的动态本构参数识别,而且对其它工程材料本构参数的高精度识别具有重要参考价值。     

土石坝位移反分析的遗传方法

土石坝安全评价是大坝运行安全管理中的重要工作 ,而大坝的安全评价需要以运行期间的观测资料为基础 .尝试把遗传优化算法应用到土石坝土料的参数反演中 ,针对土石坝观测资料的特点 ,建立了适合于土石坝土料参数反演的优化模型 ,在此基础上编制了基于遗传算法的优化程序EDBAGA ,形成了土石坝土料参数反演的通用程序 ,并进行了工程实例的反分析 .此外 ,对观测值数目对反演结果的影响以及如何提高反演结果可信度等问题作了初步讨论 ,并提出了补偿观测信息量的多断面分析法 .     

Parameters inversion of high central core rockfill dams based on a novel genetic algorithm

Parameters identification of rockfill materials is a crucial issue for high rockfill dams. Because of the scale effect, random sampling and sample disturbance, it is difficult to obtain the actual mechanical properties of rockfill from laboratory tests. Parameters inversion based on in situ monitoring data has been proven to be an efficient method for identifying the exact parameters of the rockfill. In this paper, we propose a modified genetic algorithm to solve the high-dimension multimodal and nonlinear optimal parameters inversion problem. A novel crossover operator based on the sum of differences in gene fragments (SoDX) is proposed, inspired by the cloning of superior genes in genetic engineering. The crossover points are selected according to the difference in the gene fragments, defining the adaptive length. The crossover operator increases the speed and accuracy of algorithm convergence by reducing the inbreeding and enhancing the global search capability of the genetic algorithm. This algorithm is compared with two existing crossover operators. The modified genetic algorithm is then used in combination with radial basis function neural networks (RBFNN) to perform the parameters back analysis of a high central earth core rockfill dam. The settlements simulated using the identified parameters show good agreement with the monitoring data, illustrating that the back analysis is reasonable and accurate. The proposed genetic algorithm has considerable superiority for nonlinear multimodal parameter identification problems.     

基于遗传算法的GNA优化反演方法

遗传优化反演方法是工程反演计算的一个重要发展方向,但是由于算法自身的局限性,导致基于单纯遗传算法的优化反演技术难以推广应用.在深入分析遗传算法特性的基础上,指出其相应的不足之处;基于此,引入神经网络算法与模拟退火算法,有机融合3种算法,扬长避短,提出了基于遗传操作的GNA优化反演新算法;算例表明,提出的融合优化反演方法计算效率高、计算精度可靠.     

考虑变形协调的刚性基础复合地基沉降计算

针对当前求解刚性基础下复合地基沉降变形时较少考虑桩土间变形协调的情况，在对若干试验结果分析的基础上，提出了刚性基础下复合地基桩侧摩阻力分布形状的假定，然后分别用荷载传递法、Mindlin解答和弹性力学解答分析了单桩模型中桩体和桩间土的沉降变形，通过桩顶位移变形协调条件建立了求解方程，编制了相应的计算程序，该方法可利用现场实测荷载～沉降曲线进行计算参数的优化反演，因此具有较强的实用价值。最后，用该法对某工程实例进行计算分析，计算结果和实测值吻合较好。     

火灾作用下钢筋混凝土框架节点温度场分析

基于ABAQUS软件平台并结合足尺钢筋混凝土框架节点试件的耐火性能试验结果,分析了钢筋混凝土框架节点在ISO834标准升温曲线下的温度场分布,探讨了使用ABAQUS分析软件进行钢筋混凝土框架梁柱节点组合件温度场分析的方法、参数取值以及精度等问题。分析结果与试验结果吻合较好,表明本文基于ABAQUS软件和相应的参数选择进行钢筋混凝土框架结构温度场分析的方法是合理可行的。另外,本文还分析了框架节点在三面受火与四面受火情形下的温度场分布特点,比较了两种受火情形的温度场分布规律。     

一种基于改进遗传算法的测试用例自动生成研究

测试用例的生成是软件测试领域的关键技术问题。近年来,受生物进化思想启发得出的一种全局优化算法的遗传算法用于测试用例的自动生成方向的研究,对于软件测试的自动化有着重要的影响。为了生成高效的测试用例,笔者提出了一种改进的遗传算法,该算法采用实数编码方式,采用逻辑覆盖原则,将遗传算法的适应度函数进行改进并加入遗传导向控制,这样有利于种群的多样性遗传,避免种群早熟收敛现象,并结合Delaunay三角网生成程序进行说明,验证了该算法的有效性。     

盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟

为研究地铁施工对地下管线的影响情况,以沈阳地铁1号线为工程背景,对盾构法施工引起的地下管线沉降规律及现场监测数据进行分析,说明所采用的施工方法和监测方案是安全可靠的.利用ABAQUS软件建立了能够更加全面合理地模拟施工过程中各种因素影响的三维有限元模型,以实际的地层参数、施工参数及相应的管线变形监测数据等作为样本,利用所建模型对隧道施工中的管线沉降进行对比分析,总结在施工阶段管线沉降量的变化情况,计算结果基本满意.实测数据分析结果和有限元模拟结果表明,盾构施工地下管线的变形在安全运行允许的范围之内.