岩体材料参数反分析的有限元方法研究

本文主要研究讨论了工程反分析和岩土工程中关于求解材料力学参数的方法,在岩土工程中称为反分析法。一般来说,反分析问题比正分析问题要困难得多。经验表明,有限元法是反分析的有力工具。反分析目前有多种方法,本文着重讲述了逆反分析法。     

遗传算法在固结反分析实例中的应用

简要介绍了岩土工程固结反分析的基本理论和研究意义,并以具体工程为实例对文中提出的方法进行了验证,通过数据比较证明将遗传算法引入岩土工程固结反分析是可行且具有价值的.     

一种新的岩石工程进化反分析算法

通过对岩土工程传统优化反分析方法缺点的分析，指出了基于进化算法的进化优化反分析的可行性及遗传算法反分析的不足之处，为了克服这些反分析方法的缺点，首次把另一种进化算法-进化规划引入岩土工程领域，并为了改善传统进化规划的不足，提出了免疫进化规划新算法，在此基础上，结合有限元数值分析技术，提出了一种新的岩土工程反分析算法-免疫进化规则反分析，最后，通过一个简单算例验证了该法的有效性。     

一种新的岩土工程进化反分析算法

通过对岩土工程传统优化反分析方法缺点的分析，指出了基于进化算法的进化优化反分析的可行性及遗传算法反分析的不足之处。为了克服这些反分析方法的缺点，首次把另一种进化算法——进化规划引入岩土工程领域，并为了改善传统进化规划的不足，提出了免疫进化规划新算法。在此基础上，结合有限元数值分析技术，提出了一种新的岩土工程反分析算法——免疫进化规划反分析。最后，通过一个简单算例验证了该法的有效性。     

采用快速遗传算法进行岩土工程反分析

1　引　　言反分析法作为解决岩土工程介质本构模型及物性参数选求问题的有效方法,得到了迅速发展[1～3]。目前反分析法主要分为优化法和逆解法,其中优化法以其普实性得到了广泛应用。但实际应用中发现,传统优化方法存在结果依赖于初值的选取、难以进行多参数优化及优化结果易陷入局部极值等缺点。因此,为了更有效地进行反分析研究,有必要寻求更好的优化方法。近年来,一种源于自然进化的全局摸索优化算法---遗传算法[4],以其良好的性能引起了人们的重视,并已被引入岩土工程研究中[5]。把遗传算法引入岩土工程反分析研究是解决目前反分析缺点的一条有效途径。2　岩土工程反分析的遗传算法研究遗传算法是建立于遗传学及自然选     

岩土工程反分析的计算智能研究

 传统岩土工程学科的研究方法及思路限制了岩土工程反分析技术,乃至整个学科的发展,因此,从研究思维变革的根本上着手,把现代智能科学中的新发展分支—计算智能引入岩土工程反分析,可望使其产生一个飞跃性突破,以至带动整个岩土工程学科的发展。基于此思路,本文把计算智能方法引入反分析领域(本文反分析指位移反分析),全面而系统地进行了反分析的计算智能研究。 岩土物性参数反演可分为正反分析(优化反分析)及逆反分析两种。针对正反分析目标函数的复杂性,把进化计算引入正反分析研究,提出了进货反分析方法。基于前人的研究及对算法机理的分析,提出了一种快速收敛遗传算法反分析方法。首次结合进化规划、人工免疫系统原理及有限元计算提出了一种新的免疫进化规划反分析方法,标准算例证明它是一种相当理想的正反分析方法。从系统逆辨识的全新角度观察反分析研究,提出了基于神经网络的逆反分析思路。并提出了一种结构及权值同时进化的新型进化神经网络模型,并由它进行了进化神经网络逆反分析研究。 为了进行模型辨识,基于岩土本构模型的统一表达式,提出了一种新的岩土本构模型类内辨识的进化方法。基于分子生物学及现代进化论观点,创造性地提出了一种既模拟生物种间竞争又模拟生物种内竞争的生态竞争进化模型。基于此,提出了一种岩土本构模型类间识别并同时反演其物性参数的新算法。 根据位移时序分解原理,以灰色系统拟合位移序列的趋势,以本文提出的网络结构及算法参数同时进化的进化神经网络逼近序列的趋势偏离量,首次提出了基于灰色系统—进化神经网络的位移时序混合智能建模新方法。并通过两个工程实例验证了该混合智能方法的良好位移建模及预测能力。 最后,采用天生桥一级电站工程、某抽水蓄能电站工程及三峡永久船闸中隔墩岩体三个工程实例进行了免疫进化规划参数反分析、生态竞争模型岩体本构识别及灰色系统—进化神经网络位移序列建模预测研究,从工程实例角度验证了前述反分析方法的可行性。 计算智能在岩土工程中的应用研究是一个新兴的领域,本文仅进行了一定程度的计算智能反分析研究,但也未能穷尽。因此,本文研究只能起到抛砖引玉的作用,期望对此方面研究有兴趣的广大研究者共同努力,促进此项研究的发展。     

岩土工程中反分析的方法及应用

近几年来,反分析方法形式多样,研究已有很多方面,应用日趋广泛。本文以某尾矿库工程地质勘察为实例,就目前的发展,分析各种反分析方法的优缺点,阐述了岩土工程中反分析的方法及应用。     

基于免疫连续蚁群算法的岩土工程反分析研究

基于进化算法等全局优化算法的岩土工程优化反分析是解决实际问题的一种较好的思路,但计算效率是这类算法的最大问题。为了克服这种反分析方法的缺点,提高反分析的计算效率,首次把一种新型仿生算法——连续蚁群算法引入岩土工程领域。并为了更进一步提高算法的效率,把免疫原理引入连续蚁群算法,提出了免疫连续蚁群新算法。在此基础上,结合有限元数值分析技术,提出了一种新的岩土工程反分析算法——免疫连续蚁群算法反分析。最后,通过一个简单算例验证了该法的有效性及卓越的计算效率。     

岩土工程反分析的初步探讨

介绍了岩土工程反分析的定义、特点及本质，重点讨论了位移反分析的概念、分类、发展现状，指出了反分析存在的一些问题及未来的主要发展方向。     

试析岩土工程反分析原理及应用

现如今,反分析方法的形式多种多样,并且研究方面也很广泛,反分析法的应用也逐渐被推广起来,在岩土工程设计中经常用到反分析方法获得数据,所以,反分析方法的应用在岩土工程中是非常有必要的,岩土工程设计中运用的反分析方法,能够更好的应用于岩土工程的实践中去。本篇文章是通过对岩土工程反分析原理与应用进行分析,主要通过一些反分析方法的优缺点、应用方法,从而来分析反分析法的未来。     

Intelligent back analysis of displacements using precedent type analysis for tunneling

Based on comprehensive monitored data obtained from typical tunnel projects, and by using engineering experiences of experts together with numerical modeling results, the precedent type analysis (PTA) technique developed was for back-analyzing in situ stress and elastic modulus of rock masses surrounding tunnels. Then, the PTA is used as a supporting technique in the method of intelligent back analysis (IBA). The IBA method can integrate the mechanism analysis with experimental identification. Such integration is based on ‘certainty factors’, and is implemented with the computer program BMP90 with a global inference engine. The program BMP90 can solve a series of back analysis problems—such as identifying potential problems to be encountered during back analysis, assessing the strategy to be adopted, selecting criteria for back analysis, and ensuring convergence of back analysis results. Based on the engineering applications to approximately 100 tunnel projects in China, it is found that the IBA method supported by the PTA technique can be successfully applied to tunnel projects, i.e. back-analyzing the lateral in situ stress factor (λ), and the elastic modulus (E) of rock masses. The method of IBA supported by PTA and its application to a tunnel project are presented in this paper.     

大型矿山岩土工程可视化模型与应用

建立完善的矿山岩土工程三维可视化模型，适时、较准确地为矿山岩土工程稳定性分析与评价提供模型资料，为岩土工程师对矿山岩土工程问题的正确判断、分析提供综合信息，是矿山岩土工程发展的一个方向。结合矿山岩土工程信息的特点，运用计算机组件技术，实现矿山岩土工程信息计算机图形可视化，并将其成功应用于矿山岩土工程实际。     

加权位移反演法确定岩体结构面的力学参数

在直接法位移反分析的基础上，针对岩体结构面的变形特征提出了加权位移反演法，用现场实测位移来反演求取可能的控稳结构面的力学参数，并用灵敏度分析证实了该方法的正确性。最后利用加权位移反演法计算得出了某工程岩坡３条顺层缓倾角泥化夹层的ｃ，ｆ值，结果表明加权位移反演法具有较高的实用价值。     

岩体工程优化反演的目标函数

本文针对开挖施工现场实测的位移量离散性很强，而用常规方法建立的最佳估计目标函数又得不到有效估计值的问题，提出了一种根据Ｂｈａｔｔａｃｈａｒｙａ信息不等式推导出的、更具一般意义的目标函数。本文给出的目标函数可以合理地利用量测数据得到可信的结果。     

Systems analysis of project cash flow management strategies

Cash flow management is one of the most important determinants of the success of construction project management. Overdraft, retainage, financing, payment and billing policies constitute the most significant financial issues that contractors must plan, control and manage for the successful completion of construction jobs. Particularly, in an attempt to reduce project costs, contractors must balance cost savings of material discounts due to early payments and extra interest expenses because of additional overdraft. Through identifying feedback loops in project cash flows, a system dynamics model is developed for project cash flow management. The model is flexible to incorporate typical front‐end and back‐end loading cash flow management strategies and provides an interactive predication of project cash flows. A warehouse project is discussed to demonstrate how various cash flow strategies improve overdraft financing requirements and profitability. Especially, the analysis shows an 11% reduction on overdraft requirements while using an overbilling strategy, and 30% reduction if the trade credit strategy is implemented.     

Probabilistic rock slope stability analysis for Himalayan conditions

Quantification of variable input parameters (groundwater pressure, active friction angle and seismic acceleration) is often a difficult task in slope stability analysis for Himalayan conditions. The objectives of the study were to estimate the value of these variable parameters and study their sensitivity in rock slope stability analyses for Himalayan conditions.A road cut at the Desander back slope of the Kali Gandaki hydropower project of Nepal is considered as a case history as it is representative of a common stability problem in Himalayan conditions. It is concluded that the probabilistic approach is the most realistic way of determining input parameters for slope stability analysis.     

抗滑桩加固边坡的稳定可靠度分析

经常需要在试验资料不充分的条件下进行边坡工程设计,故如何从搜集到的各方面信息中统计得到工程设计所需参数具有重要的理论和工程意义。某边坡工程以实测两断层实验数据为基础,参照类似工程的实测资料分析结果,利用岩石分类确定断层的内摩擦角,利用反演分析和考虑残差的最小二乘拟合的方法确定断层的黏聚力;抗滑桩是横向受力体系,考虑抗滑桩4种失效模式的相关性,利用反分析的方法确定出抗滑桩的抗力统计参数;根据规范推荐的传递系数法确定出边坡滑动的功能函数,利用离散化降维解法求得边坡稳定的可靠度指标。分析结果表明:利用反演方法修正参数,减少了认识的不确定性,能够提高边坡工程设计的可靠性,在统计数据不足的情况下按可靠度进行边坡工程设计是一种可行方法;同时表明锚索抗滑桩加固边坡的效果是显著的。     

土石坝渗流反演分析的现状及发展

介绍了现有土石坝土体渗流参数反演分析的基本原理、基本方法及反演分析的发展,充分利用了原位监测资料的信息,对大坝的安全状态做出了准确评价,并在充分了解各类反演法的基础上,选择适合具体问题的方法,从而得到更加可靠的反演结果。     

高频液压振动锤打桩有限元方法分析

高频液压振动锤的使用在国外已经很普遍了,在国内也慢慢的推广开来,但是对高频振动锤的沉桩理论的研究还是落后于其实际应用。以前的研究主要集中在试验方面,在此基于PLAXIS 8.2岩土工程分析软件的动力模块分析高频振动锤打桩相关问题,主要对沉桩的位移、振动沉桩的应力场、超孔隙水压力的分布做简要的动力分析。分析表明超孔隙水压力的产生对振动沉桩起到一个很重要的影响,特别是无粘性土层中,如果桩周土体能产生振动液化,那么就能加快沉桩速度,提高施工效率。