水平软硬互层隧道围岩动态模拟方法及施工方法优选

水平软硬互层岩体具有明显的层理效应,在数值计算时常将其近似为一种横观各向同性体.层理存在对隧道围岩特别是上部围岩稳定性具有重要影响,使得隧道开挖时拱顶下沉较水平收敛大,易发生冒顶.为此提出水平互层围岩隧道动态模拟方法,考虑层理效应下围岩持续变形,并应用于江习高速四面山砂泥互层V级围岩隧道施工,得到如下结论:1)不同方法模拟所得围岩变形结果均符合软硬互层隧道围岩变形特点,且动态模拟方法能够考虑围岩时变效应,更接近现场测试结果;2)对比不同隧道施工方法,提出了近水平软硬互层隧道的优选方案建议;3)将优选方案进行现场验证,结果显示隧道实际变形与模拟结果基本吻合.研究成果可在类似隧道施工模拟及工艺优化中推广应用.     

灰色理论在盐岩储气库稳定性评价中的应用

针对盐岩储气库运营期稳定性影响因素的复杂性,利用层次分析法,建立了盐岩储气库运营期稳定性评价指标体系.在结合判断矩阵对各指标进行权值分配的基础上,运用灰色关联分析理论,提出了储气库运营期稳定性灰色关联评价模型.将指标的关联系数与其权值相结合,最终以关联度为定量指标,对储气库运营期稳定性进行比较分析,并结合工程实例,将评价模型应用到3个处于运营期的储气库中.评价结果与数值模拟结果相一致,说明了该评价模型具有较强的合理性和可行性.     

盐岩的压剪疲劳特性与位错损伤研究

 开展不同剪切角度的压剪试验和疲劳试验,研究压剪作用下盐岩的力学特性和晶体位错特性,基于损伤力学观点,建立以位错为量度指标的损伤关系模型。得到的主要结论有：(1) 大于45度角剪切时,盐岩晶体位错的滑滞阻力较小,盐岩抗变形能力、峰值应力和最大变形量均随着剪切角度的增大而减小。裂纹以剪切面附近扇形裂纹发育为主;(2) 疲劳寿命和循环荷载的上限应力水平相关。剪切角度不同时,若应力水平相同,则其疲劳寿命(循环数)基本相同;若应力大小相同,则剪切角度越大,疲劳寿命越短。(3) 变向剪切对盐岩的疲劳寿命影响巨大,使疲劳寿命下降90%以上。(4) 盐岩疲劳裂纹的成核和位错的不断挤入挤出有关,裂纹扩展是多滑移系交替滑移的结果。建立了基于位错理论的盐岩损伤模型,使损伤能从本质上表达盐岩的破坏过程。越大的疲劳损伤使盐岩的承载能力下降越明显。     

损伤盐岩短期自恢复特性试验研究

为了解盐岩在产生损伤以后的力学性质以及在恒温环境下的短期自恢复特性,设计了盐岩剪切损伤后的自恢复试验,研究了损伤盐岩相关力学参数随恢复时间的变化规律。试验结果表明,自恢复对盐岩内摩擦角的恢复作用明显,而对黏聚力的恢复不明显;在恢复的初期,损伤盐岩抗剪强度随之降低,继续恢复则会出现相对增强,最终会进入长期恢复阶段,趋于稳定;经一定时间的恢复以后,损伤盐岩的抗变形能力有所增强的同时,其变形能力也有所增强;对盐岩损伤自恢复的研究可以分为长期和短期,试验中两者的分界点为7 d左右。通过对盐岩损伤自愈合的理论进行讨论分析,可以知道盐岩的自恢复并不是简单的力学性质的增强,更体现在综合性质的改善,同时伴随部分力学性质的劣化;通过对损伤变量的拟合,可以看出试件的损伤值在自愈合过程中的发展变化规律。     

TGP12地质超前预报系统在隧道施工中的应用

超前预报可为隧道施工探明地质情况,为开挖方案的确定提供准确的依据.介绍了TGP12探测系统的原理、数据处理、解译技术及在大坪隧道施工地质超前预报中的应用,通过对比分析验证了预报结果的准确性,展示了TGP12探测系统在隧道施工地质超前预报中的广阔应用前景.     

岩盐储库建腔期难溶夹层的软化规律研究

 为揭示盐岩水溶造腔过程中难溶夹层力学特性与卤水浸泡时间的关系,更好地了解夹层的软化规律和范围,为预测和控制夹层的破坏垮塌提供理论支持,以云应盐矿中的泥质硬石膏夹层为研究对象,进行不同浸泡时间下的单轴压缩和巴西劈裂软化试验研究,发现其力学强度随卤水浸泡时间劣化明显,其中,单轴抗压强度、弹性模量、泊松比与卤水浸泡时间呈显著的DoseResp函数关系,抗拉强度与浸泡时间呈显著的Slogistic1函数关系,且试件的单轴压缩及巴西劈裂试验的破坏形式随浸泡时间的增加有从张拉破坏向剪切破坏的渐变趋势。通过分析试验结果发现,卤水对夹层力学强度的软化作用与夹层可溶物含量、夹层成分遇水膨胀的不均性、卤水的润滑作用和矿物晶键的软化作用均存在密切相关。推导了基于浸泡时间的夹层损伤演化方程,建立夹层轴向和径向的软化深度模型,并将其应用于水溶造腔过程中难溶夹层软化范围的划定。此外,基于夹层抗拉强度与卤水浸泡时间的关系,给出判定和预测夹层局部软化破坏的最大拉应力强度准则。     

隧道拱顶下沉时序遗传算法神经网络预测模型

传统神经网络算法不可避免会出现局部极值问题,可能导致训练失败。因此,作者在分析了隧道拱顶下沉规律及其主要影响因素的基础上,采用基于遗传算法的神经网络建立了隧道拱顶下沉时序的预测模型。模型在綦万高速公路麒麟寺隧道施工中成功应用,结果表明采用基于遗传算法的神经网络能够有效避免局部极值问题,收敛速度较快,能对隧道拱顶下沉时序进行较为准确的预测。     

弱夯法加固人工填土在低层民用建筑中的应用

现在农村的低层建筑的地基大多都不平甚至坑深达十几米,需要人工填土进行填平.但是人工填土松散地基是影响地基稳定性的重要因素之一,也是引起建筑物破坏的主要形式.弱夯法加固人工填土是一种在实践中已被证实质量可靠,经济合理,有保护环境,施工速度快,节约资源,且能满足要求的较好的地基处理方法.弱夯法施工主要针对低层民用建筑(指5m以下的单层民用房屋)人工填土地基进行说明,通过理论研究和实践经验来说明弱夯法的加固机理和加固效果,最后通过工程实例说明弱夯法在低层建筑中可以广泛应用并且值得推广的.     

多尺度融合估计算法及其在导航系统中的应用

针对如何将多传感器的数据进行融合处理、提高数据处理的可靠性和处理精度的现实问题,提出一种多尺度融合估计算法,对多传感器的数据进行估计处理。该算法首先建立系统的动态方程和观测方程,然后利用小波变换将数据在不同尺度上进行融合处理,归纳出该算法的实现步骤。最后通过在SINS／GPS组合导航系统中的实际应用,进一步证明了该算法能够有效地提高多传感器数据的处理精度。在实际应用时,结合应用环境设置适当的尺度,可以达到较好的应用效果。     

基于OpenGL的卫星运行可视化仿真系统设计与实现

针对如何构建一个卫星在轨运行可视化平台的现实问题,设计出一种基于OpenGL的卫星运行可视化仿真系统。介绍了该仿真系统的逻辑结构和网络结构,采用ADO技术实现了对卫星运行数据库的访问,利用3DSMAX技术构造了卫星模型和地球模型,实现了卫星在轨运行、覆盖效果、通信链路情况的可视化。实践证明,该仿真系统能够实时仿真卫星在轨运行的全过程,为卫星在轨实时管理提供了辅助决策支持平台,具有较大的应用价值。