NU RBS 曲线在隧道断面拟合中的应用研究

隧道变形是隧道安全检测的重点之一,同时也是评估隧道安全状态的重要内容。随着激光技术的发展,激光扫描技术近年来逐步应用于隧道断面检测。目前已有的隧道断面拟合方法较为单一,针对这一情况,提出将精确曲线拟合方法应用于隧道断面拟合成。NURBS曲线可以精确表示二次圆弧的特点,利用这一特点,提出了将NURBS曲线拟合应用于圆弧型隧道断面拟合,并通过计算拟合曲线上的点到标准轮廓曲线的最短距离对拟合效果进行评价。通过使用隧道设计标准断面数据进行数值仿真验证,结果表明NURBS曲线可以良好实现隧道断面的拟合,NURBS方法拟合曲线更加贴近隧道断面的真实状态。     

隧道断面的收敛监测方法

本文对使用位移和倾斜传感器监测隧道断面收敛变形的可行性进行了探讨,介绍了该类断面收敛观测系统的安装方法和数据处理分析、图形表达方法等,并对系统的误差进行了分析评估。     

盾构隧道断面检测技术研究

通过建立隧道道路线性坐标系与断面坐标系的转换关系,计算伺服型全站仪扫描时的转动角度,获取盾构隧道内指定里程对应的断面的实际坐标,从而求解隧道中心轴线偏差、断面半径椭圆度等参数。结合相关规范与实际工程需求,提出了隧道单圆断面数据采集以及基于稳健估计的椭圆最小二乘拟合算法,并用VC++语言进行了实现。实际工程算例表明,算法正确、适用性良好。     

激光隧道断面测距仪在输水隧洞中的应用

在隧洞施工的过程中,隧洞断面尺寸是非常重要的一项指标,而隧洞断面测量中常用的仪器就是激光测距仪。文章对激光雨激光断面测距仪进行了简要介绍,分析了激光测距原理,阐述了激光断面测距仪进行断面测量的检测方法,最后对断面现场验证测试进行了分析,对相关工程施工具有借鉴作用。     

隧道断面形状优化ESO算法效果评价

针对采用ESO进行隧道断面形状优化时,采用迭代次数或者单元删除率作为优化结束指标的弊端,提出了与优化性能相关联的误差面积和加权误差面积的概念,利用这两个指标进行优化效果评价,并作为终止优化迭代循环的指标。以矩形经扫略形成的扫略体作为过滤函数,计算误差面积和加权误差面积,采用经典的隧道断面形状优化算例进行了验证。结果表明:误差面积和加权误差面积作为ESO优化效果评价的定量指标是可靠的。     

梯形断面共轭水深的近似计法

在消能水力计算中常遇梯形明渠共轭水深的计算问题。本文根据梯形水平明渠水跃方程，通过二维优化拟合法给出了近似算式，与目前工程中采用的试算法、图解法相比，使求解工作简捷直观，成果精度足可满足工程设计要求，而且将变量区间由图解法的０．４≤α≤１．５、０≤Ｎ≤３．０扩大到０．４≤α≤１．８、０≤Ｎ≤５．０。     

全断面隧道掘进机TBM的选型设计与应用

采用TBM掘进技术已成为未来隧洞建设总的发展趋势,TBM选型不当、主机系统设计不当以及主机系统与后配套系统搭配不合理,都将会在隧洞的施工中影响TBM掘进机开挖隧洞的优越性,甚至严重影响工程施工工期。因此,选用合适的TBM系统进行隧洞的施工有很重要的意义。     

隧道变形量测数据的拟合及预测模型优化

针对目前利用隧道监控量测数据建立回归变形预测模型存在的代表性不够、预测精度差、优化比选工作量大等问题,以各类隧道大量的变形量测数据为样本,采用优化拟合方法,取标准剩余差最小为目标函数,通过逐次逼近优选,获得了函数形式比较简单、参数求解过程直接、拟合及预测精度高、反映拱顶沉降发展趋势效果好的通用模型,可为隧道工程的施工质量及安全提供可靠技术保障,具有实用推广价值。     

六圆弧蛋形断面共轭水深的简化计算

六圆弧蛋形断面共轭水深计算公式分段,且为复杂的超越方程,无法直接获解。通过对该种断面水跃共轭水深函数的进一步整理,获得了用无量纲面积倒数及无量纲静水压力表示的无量纲水跃函数,采用优化拟合方法分别对无量纲面积倒数及无量纲静水压力函数进行拟合替代,获得了可直接完成跃前及跃后断面水深计算的简化计算通式,计算过程简捷,方法直观,在工程适用参数范围内,最大计算误差小于0.8%。更多还原     

船行波对通航隧道断面尺寸影响的数值模拟分析

为探讨船行波对通航隧道断面尺寸的影响,基于完全非线性Boussinesq方程的开源程序包FUNWAVE-TVD建立了通航隧道内船行波传播的数值模型,重点分析了通航隧道内最大船行波波高及横向流速的时空分布规律,探讨了船舶吃水深度、弗劳德数、通航隧道水深和宽度以及船型对通航隧道内最大船行波波高和横向流速的影响;基于船行波波高历时分析,提出了计算通航隧道垂向断面高度的经验公式,并结合船行波破碎生成的横向流速和现行内河通航标准,给出了通航隧道内安全航行的水流条件及隧道横向断面尺寸的设计建议。结果表明:受隧道两侧直立壁反射影响,船尾波易受通航隧道岸壁影响叠加形成较大波高,越靠近隧道岸壁位置,最大横向流速越小;当船舶达到设计吃水深度时,产生的船行波不易破碎,最大横向流速较小。     

人工神经网络在引水隧洞变形监测中的应用

针对引水隧洞围岩变形受地质、施工等因素综合影响的特点，引入人工神经网络理论，建立了隧洞收敛测值终值预测的BP网络模型。该模型将隧洞围岩的5个物性参数容重、弹性模量、泊松比、粘结力、内摩擦角作为BP网络的输入向量，将最终收敛位移作为网络输出向量。应用Matlab进行BP网络设计和程序编制。实例分析表明，利用所建立的BP网络模型进行围岩收敛变形预测。结果合理可行。     

椭圆弧底板在溪洛渡泄洪洞中的应用

以位于金沙江上的溪洛渡水电工程为载体,对其泄洪洞出口进行了体型优化。利用椭圆弧的曲率特性,给出了泄洪洞出口椭圆弧体型的设计方法。成功地解决了原设计方案水舌挑距过短,淘刷本岸的缺点;同时克服了挑坎曲率突变、参数选择困难的弊端。文中给出的体型既可保证水体受力的均匀,又可适应不同工程的具体要求,可供溪洛渡工程及类似工程参考使用。     

基于有限次残差拟合的BP神经网络组合模型

关于BP神经网络的优化,鉴于大多数的思路都集中于提高单个预测器的预测精度,首次提出了基于有限次残差拟合的BP神经网络组合模型。结果显示,在经典BP神经网络适用的情境下,组合模型能够有效提高预测精度,此外,进一步证实其预测精度优于遗传神经网络(GA-BP),且建模效率比GA-BP提高99.2%。     

基于遗传优化BP神经网络的GPS高程异常拟合模型研究

为解决标准BP神经网络模型存在的易陷入极小值、训练时间长、网络不稳定等问题,采用基于实数编码的遗传算法,优化网络初始权值和阈值,构建GPS高程异常拟合模型。通过实测数据进行计算分析,并将该模型的结果与平面拟合、二次曲面拟合及标准BP神经网络模型所得结果比较,得出如下结论:使用遗传优化BP神经网络进行高程异常拟合,模型误差和中误差均较小,故基于遗传优化BP神经网络模型具有较高的精度和较好的稳定性,可以应用于GPS高程异常拟合问题。更多还原     

基于优化拟合的梯形明渠临界水深简化算法

针对现有梯形断面,临界水深计算方法的公式表达形式不简捷、计算精度不高等问题,采用优化拟合方法,提出一种更加简捷实用的简化算法。实例计算分析及比较结果表明,该算法在工程实用参数范围内,可获得较高的计算精度,最大拟合误差小于0．556％,平均相对误差仅为．0．001％,相对误差小于0．5％的点占总比较点数的89．3％,完全能够满足实际工程的设计精度要求。     

基于保凸保单调的分段幂函数在水位流量关系曲线拟合中的应用

文章构建一类保凸保单调的分段幂函数,它可以满足水位流量关系曲线的保单调不反曲要求,同时可以有效解决水位流量关系常规模型率定时中高水、低水无法兼顾的问题.然后将此新水位流量关系模型用于水位流量关系曲线的自动优化率定,并采用差分进化算法求解该模型,实例表明该模型可以很好地拟合水位流量关系曲线,比常用的常规水位流量关系模型拟...     

马蹄形隧洞过水断面临界水深的简化计算方法

针对马蹄形隧洞过水断面临界水深计算方法比较繁琐等问题,依据优化拟合原理,以标准剩余差最小为目标函数,在工程适用参数范围内进行逼近拟合,提出一种简化计算方法。该方法近似公式的表达形式更加简单直观,不必分段和进行判别选取,实际计算仅借助计算器即可快速完成。算例分析及精度比较表明,该简化计算方法的拟合替代精度高于有关文献,最大拟合相对误差仅为0.58%,且拟合相对误差小于0.5%的点占总计算点数的95%以上,可以满足实际工程的设计精度要求。     

果蝇优化算法在区域高程拟合中的应用

针对最小二乘支持向量机拟合法难以选择最优参数的问题,将果蝇优化算法引入最小二乘支持向量机中,构建区域GPS高程拟合模型的方法,利用果蝇优化算法全局寻优能力强、过程简洁、参数少等优点,解决最小二乘支持向量机的参数寻优问题,并通过最小二乘支持向量机来构建高程拟合模型。结果表明,与BP神经网络拟合方法相比,引入果蝇优化算法的最小二乘支持向量机拟合方法具有更高的稳定性,内符合精度比标准最小二乘支持向量机提高了26%。     

标准门洞形隧洞正常水深的简易算法

为了进一步简化标准门洞形过水断面正常水深的计算过程,依据优化拟合原理,以标准剩余差最小为目标函数,在工程适用参数范围内,经逐次逼近拟合计算,获得了由一个通用算式直接完成求解计算的简易解析式,其形式更加简洁直观,容易记忆,便于应用,实际计算仅借助计算器即可方便快捷地完成。实例计算分析表明,该简易算法的最大计算相对误差仅为0.791%,且相对误差小于0.5%的点占总计算点数的79.4%,满足实际工程的设计精度要求,具有一定的实用推广意义。