基于三种机器学习模型的土力学课程目标达成情况分析研究

针对土木工程专业工程教育专业认证要求,以重庆大学土力学课程为例,采用大数据技术分析土力学课程目标达成情况,并根据评价结果提出教学改进建议。实践证明,大数据技术能够为科学评价专业课程目标达成情况,以及推动本科工程教育的高质量发展提供新的思路。     

核电厂设备抗震设计标准功率谱密度的生成方法

对于核电厂设备抗震设计的输入地震波,通常要求其同时包络目标反应谱（RRS）和标准功率谱密度（PSD）,然而目前国内外对标准PSD缺少统一的算法。在美国核管会标准审查大纲（SRP）3.7.1建议的标准PSD生成方法基础上,优化了迭代过程,提出了一个改进的标准PSD合成方法,并在2个核电设备RRS算例上实现了该方法。结果显示改进的标准PSD生成方法与RRS匹配程度较高,同时计算快速、简便,收敛精度与基于随机振动理论方法计算的结果相似,此法可以作为核电厂设备抗震设计输入人工地震波的标准PSD检验依据。      

双仓综合管廊抗震性能模型试验研究

利用振动台试验系统,基于模型试验相似理论开展了双仓地下管廊的抗震性能试验研究。试验中,采用1952年Taft地震波作为输入地震波,并将其输入加速度峰值调整为0.2g,0.4g,0.8g和1.2g,以考虑不同PGA（peak ground acceleration）的影响。通过分析试验数据得知,管廊侧壁最大动土压力响应沿深度呈倒立“W”形分布,振动后管廊结构与周围土体之间的土压力场发生了改变;管廊侧壁土体中最大加速度响应随输入PGA增大而增大,沿深度整体呈减小趋势,加速放大系数为0.5~1.5;从加速度时程曲线和傅里叶谱来看,管廊侧壁结构与其周边土体的加速度响应基本一致,在15~30 Hz的频段土体中的振幅稍大于结构;地震过程中,结构拐角处产生较大的弯矩响应,且随输入PGA的增大而增大。同时结合ABAQUS数值软件开展了数值模拟研究,以和模型试验结果开展对比比较,结果表明试验结果具有较高的可靠性。     

不同弯矩作用时斜坡上单桩承载特性的数值模拟

为研究不同弯矩作用对斜坡上单桩水平承载特性的影响,运用ABAQUS有限元分析软件建立45°斜坡模型,对不同弯矩荷载作用时斜坡上单桩桩身水平位移,桩身弯矩和桩前后土压力进行数值模拟。结果表明,随着桩顶弯矩荷载的增加,桩身水平侧移、桩身最大弯矩和桩前土压力均随之增加。桩顶弯矩的施加大大降低了斜坡上桩的水平承载力。     

基于学术论文写作能力提升的“深开挖与支护系统”研究生全英文课程建设探索

高水平的研究生教育对国家的学术研究水平能起到重要的促进作用。目前全球的研究生培养要求用英语论文发表研究成果已经成为主流趋势，全英文课程体系建设已成提高研究生学术论文写作能力的重要举措。基于重庆大学土木工程学院研究生全英文专业课程“深开挖与支护系统”的课程建设经验，从教学资料、教学环节、考核环节等方面开展了教学改革探索，并分析了学生对本课程的主要收获，对如何提升学生学术论文写作能力、追踪国际学术前沿进行了探讨。     

机器学习方法在滑坡易发性评价中的应用

中国山区多、地形复杂,构造发育、地质灾害隐患分布广泛.滑坡作为山区最具灾难性的地质灾害之一,严重威胁着人民群众的生命及财产安全.构建滑坡易发性模型能够量化滑坡发生的可能性,对制定防灾措施、减少潜在风险具有重要作用.由于经验驱动模型难以量化,且往往依赖主观判断,近年来,滑坡易发性模型的精度与准确度在从经验驱动和统计理论模...     

考虑空间变异性的基坑降水支护开挖引起地面沉降的可靠度评估

对于软黏土或残积土中的深基坑支护开挖,开挖后的地面沉降与基底隆起和挡墙变形密切相关,且受墙后地下水变化的影响显著。提出一种基于最新开发的简化对数回归模型的可靠性分析方法预测地面最大沉降,采用考虑土体空间变异性的方差缩减技术实现一阶可靠性方法（FORM）,探讨了地面沉降超过既定阈值的概率,验证了方差缩减技术的高效性。通过分析关于空间平均及关键设计参数的影响发现,土体空间变异性会导致较高的破坏概率,挡墙的系统刚度、地面沉降阈值的大小、土体特性的变化系数以及地下水下降深度也对可靠性指标β有不同程度的影响,忽略其影响会导致不可靠的设计,较大的特征长度会导致较低的破坏概率和较高的β,同时考虑c_u/σ''_v和E₅₀/c_u的空间变异性会比单独考虑其中一项对β影响更大。     

大空间建筑环形点式重载作用下深废矿坑岩壁变形稳定性数值分析

近年来,大城市工程建设急速发展,土地资源愈发紧张,一些矿产资源型城市中出现了利用废弃天然矿坑进行地下空间开发的改造项目。以长沙湘江欢乐城项目深废矿坑改造开发工程为背景,针对矿坑边坡稳定性以及受建筑结构点式荷载作用下的岩壁与基础协同作用问题,利用数值分析手段建立三维岩壁-建筑结构相互作用模型。研究岩壁在环形点式受荷条件下的表现,并探究遭遇突发性岩壁变形及承载状态变化后,岩壁与结构的稳定性变化情况。结果表明,在天然状况下废弃矿坑的开采高边坡基本处于稳定状态;而施工扰动和建筑荷载造成的应力变形仅发生于岩壁表面,未达岩体深部;岩壁由于突发灾害产生的局部大变形会严重危及支承其上的基础和结构安全;而在合理的建筑物环形点式基础设计布置情况下,基础结构的偶然失效不会影响岩壁和建筑物的稳定性。     

基于数据融合的工程地质物理力学参数特征研究

为了推动智慧城市的规划和管理,为减轻重庆市地质灾害风险等提供科学依据和技术支持,基于大数据分析管理和数据处理思想,采用大数据交汇融合技术,构建包括地区地层构造及岩土材料参数值域等基础特征信息的区域三维地质模型。基于数据统计、图像识别方法以及空间统计分析理论和插值方法,综合利用MATLAB、ArcGIS以及BIM软件,实现对重庆市某区域地质钻孔数据的虚拟地层插入、地层曲面拟合、三维实体模型生成、局部地形深化处理;根据Bayes参数估计理论,采用基于历史大数据的先验估计值对工程实时采集的岩土测试试验参数进行修正,得到各类不同地质物理力学参数的期望值。