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第一篇岩土工程论文范文参考：物理模型试验技术研究及其在岩土工程中的应用
物理模型试验比较直观,可定性或定量反映与地下工程有关的天然岩体受力特性,和与其相联系的地下工程结构的相互影响,能真实地模拟复杂地下工程结构、复杂地质构造、复杂地下岩层组合关系,等等.随着新建地下工程规模越来越大,出现的问题越来越复杂,需要研究的内容越来越多,使得物理模型试验越来越具有实际的工程意义.本文是在遵循相似理论的基础上,着重从模型试验技术研究方面入手,组织安排开采倾斜近地表矿体地表及围岩变形的平面应力模型试验和高地应力条件下坚硬脆性围岩洞室周边应力分布及围岩变形与破坏的平面应变模型试验,并用相关数值计算软件进行模型试验结果的对比分析.主要研究内容如下:
(1)采用Fe3O4粉末、标准石英砂、石膏、水等原材料配制模型材料密度大,通过改变模型材料中石膏的含量,可以使模型材料的抗拉强度在0.0018～0.0180 MPa范围内变化,内聚力在0.0013～0.0700MPa范围内变化,该模型材料适合模拟考虑重力场的岩体,
(2)选取单轴抗压强度(σc)、脆性系数(K)与冲击能量指数(WB)为脆性岩体具有岩爆倾向性的概化指标,找出了由石英砂、石膏、水泥、水等配制成的模型材料的σc、K、WB与各原材料成分配比的关系,选取了合适的脆性岩体物理模型材料的配方,
(3)对岩土工程大型真三轴物理模型试验机进行电液伺服控制程序二次开发,形成各种不同应力状态、应力路径的控制系统,并反复调试物理模型试验机的试验性能直至满足试验要求,
(4)以铜矿矿山一典型地质剖面为原型,运用物理概化模型试验,采用相关的模型试验技术,分析了开采倾斜近地表矿体地表及围岩变形与陷落机理,
(5)根据岩土工程大型物理模型试验机应用需要,研制了一套浇注地下洞室物理模型技术,平面应变条件控制技术,洞室围岩应变测试技术和围岩破坏全过程内窥摄影技术,并开展了坚硬脆性围岩洞室在不同边界荷载条件、不同断面形状的平面应变模型试验,分析了围岩应力分布特征及变形破坏过程及机理等,
(6)根据物理模型试验的结果,开展物理模拟与数值模拟对比分析.
第二篇岩土工程论文样文：基于计算智能的岩土力学模型参数反演方法及其工程应用
最优估计的岩土力学模型参数是通过比较现场观测到的信息数据与理论模型得到的模型数据的差异而得到的.通过定义目标函数,将参数识别反问题转化为优化问题处理.随着计算机智能计算方法的不断进步和现场观测手段以及观测精度的不断提高,根据现场观测数据进行岩土力学模型参数反演具有良好的应用前景,根据反演的岩土力学模型参数进行反馈设计,可以不断完善和修正原来的工程设计参数.
基于梯度搜索方法的参数反演方法缺陷在于无法保证搜索到全局最优解,其主要原因在于观测误差的存在和模型误差的存在.Tihonov(1963)证明,如果正问题(ForwardProblem)是线性的,那么,反问题的解存在、唯一并且连续地依赖于观测数据(稳定).关于地下水反问题和热传导反问题以及位移反分析的数值试验发现,当正问题是线性时,如果当不考虑观测数据的观测误差时,反问题的解是唯一的,也就是说,目标函数是凸函数,正如Tihonov所指出的那样,但是,当考虑到观测数据的观测误差时,即使正问题是线性的,反问题的目标函数是非凸的,反问题解是不惟一的.观测误差越大,目标函数的局部极小值数目越多. 遗传算法是一种基于达尔文“自然选择、适者生存”生物进化思想的全局搜索算法,其致命的缺陷在于早熟(Premature)特性.通过将模拟退火算法嵌入到遗传算法中,建立了一种新的锦标赛选择策略.该选择策略使得在种群进化初期,各个个体被选择的概率基本相等,保证了进化过程中种群的多样性,有效解决遗传算法的早熟问题.而随着种群的进化,模拟退火算法中的退火温度逐步降低,使得适应度高(目标函数小)的个体被选择的概率增加,加快了算法的收敛速度,当接近种群进化结束时,只有适应度高的个体被选中. 人工神经网络具有自适应、自组织和学习能力.在网络训练过程中采用改进的BP算法,通过对学习算子的优化搜索,大大提高了网络的收敛速度,解决了BP算法迭代过程中目标函数振荡问题.数值算例表明,所提出的改进的BP算法进行岩土材料参数识别收敛速度和识别精度都得到提高.将所建立的遗传—人工神经网络应用到水电站混凝土大坝和岩石基础滲透系数反演和岩土边坡稳定性分析预测工程中,表明具有很高的预测精度. 与传统的基于梯度搜索的优化方法相比,模拟退火算法具有良好的全局收敛特性.岩土模型参数识别反问题转化为组合优化问题,提出了模拟退火算法识别未知的热传导系数和边界条件问题,算法具有良好的抗观测噪音能力.反问题的不适定性由解的不唯一性和不稳定性来表征,模拟退火算法具有解决这一问题的能力.通过与梯度搜索算法相对比,数值模拟计算结果显示了所提出模拟退火反演方法的有效性和适用性.该反演方法可以用于求解线性或者非线性、稳态和瞬态材料热传导参数识别和边界条件识别问题. 根据自然界中不同类型蚂蚁的分工特性,在蚁群算法中增加了“侦察”蚂蚁,该侦察蚂蚁负责搜索信息素非常低的路径(反问题的解),使得算法具有快速搜索到新的更优解的能力,同时有效地避免蚁群算法的“趋同”特性.同时,将遗传算法中的最优个体保留策略应用到蚁群算法,增强了蚁群算法的全局收敛特性和解的精度.由于蚁群算法采用“地毯式”搜索,收敛速度十分有限,特别是对于需要多次求解正问题的岩土力学参数反演问题,其计算速度尤其突出.通过对蚁群算法的改进,将模拟退火算法与蚁人连理T人学博卜学位论文群算法相结合,建立了模拟退火一蚁群算法,该混合优化方法能够充分利用蚁群算法的信息素蒸发和全局修正特性以及模拟退火算法的快速“邻域”搜索特性,加快了蚁群算法的收敛速度和全局收敛特性.该方法可以用来识别二维或三维、稳态或非稳态地下水流动模型的渗透系数和储水系数问题,以及地下水渗流污染源辨识问题. 结合丰满发电厂、白山发电厂和云峰发电厂的改进和扩建工程,根据现场观测数据,包括坝基扬压力、漏水量和坝体变形观测数据,建立了基于计算智能的混凝土大坝和岩土力学参数反演方法.针对现有基于梯度优化反演所存在的缺陷,提出了基于遗传算法、人工神经网络、模拟退火算法和蚁群算法的参数辨识方法,编制了FORTRAN程序软件,并且应用到所涉及的不同性质问题的工程实践.数值算例和工程实际应用结果表明,所建立的参数反演方法具有良好的鲁棒性和全局收敛特性,与基于梯度搜索的反演方法相对比,大坝变形预报值与工程实际观测值对比具有较高的预测精度.将所提出的智能反演方法应用到白山水电站混凝土大坝和岩石基础渗透系数反演和消能塘渗流场计算以及参数优化,根据参数反演结果和渗流场模拟计算结果进行反馈设计,节约工程成本接近1000万元,取得了明显的社会效益和经济效益.基金资助:国家自然科学基金(基金号:10072014,59779003),高校博士点基金(基 金号2000014107)关 键 词 岩土工程, 蚁群算法论文类型:应用基础中图分类号:0357.3参数反演,计算智能,遗传算法,模拟退火算法,人工神经网络,TU452,TV6423第三篇岩土工程论文范文模板：山区公路建设中的岩土工程监测与信息化控制
川藏公路二郎山隧道是我国目前已近竣工的海拔最高、埋深最大、单洞最长的山岭公路隧道,地质条件较为复杂.高地应力、岩爆、大变形及隧道引道段滑坡地质灾害是该工程面临的主要的岩土工程问题.
本文紧密结合该大型工程实践,以指导施工、优化设计为目的,以隧道工程监测、西引道滑坡变形监测为主线,结合目前岩土工程监测与信息化控制中存在的有待解决的问题,全面系统地论述了山区公路建设中岩土工程监测及信息化控制问题,取得了许多重要成果,论文主要成果与内容包括: (1) 在阐述国内外岩土工程监测研究现状的基础上,概述了岩土工程监测与信息化控制的基本理论与方法, (2) 建立了岩土工程监测信息采集处理系统,重点分析了数理统计方法、响应面法及神经网络技术在监测信息处理中的应用,论述了监测信息时空效应修正的技术方法, (3) 根据岩土工程信息综合集成理论,结合工程实践,确立岩土工程监测方案, (4) 采用多种先进测试方法和技术手段,研究工程区岩体的空间应力状态, (5) 采用了改进型门塞式围岩二次应力测试、“TMS”围岩变形跟踪监测系统以及滑坡地表变形简易跟踪监测系统等手段,及时采集岩土体变形信息, (6) 以隧道围岩变形信息为基础,提出了高地应力区隧道围岩变形的几种特征类型,并从地质、地应力、岩体强度、工程施工方法等几方面分析与围岩变形的相关性, (7) 综合分析地质、围岩应力、应变信息,论述了其在岩爆、大变形预测、围岩分类、确定最佳二次支护时间及反演岩土体力学参数等方面的应用,提出了山岭隧道围岩类别的位移判据,为地下工程岩体类别划分提供了围岩变形资料, (8) 通过对滑坡深部变形特征的深入分析,总结出了滑坡深部变形常见的几种曲线类型,建立了不同曲线类型与滑坡运动特征的对应关系, (9) 应用滑坡地面、深部变形监测信息,结合滑坡地质特征,分析滑坡的地质结构及复活变形原因.研究滑坡体的时、空运动特征、运行机制和发展趋势,并采用神经网络技术研究滑坡预测预报问题, (10) 在综合分析地下工程、地表工程岩土工程监测与信息化控制的基础上,初步建立了岩土工程监测系统基本框架,展望其未来发展趋势.https://www.mbalunwen.net/weijiezhimi/92291.html
第四篇岩土工程论文范例：岩土工程随机反演分析及工程应用
本文针对岩土工程反分析中使用的传统贝叶斯法中存在的缺陷,提出了扩展贝叶斯法,从概率论和数理统计的原理出发,建立了基于决策信息论中AIC准则和最大熵准则的岩土工程随机反演的准则函数,解决了传统贝叶斯法的观测信息与先验信息的匹配问题,并从形式上完成了目前常用的最小二乘法、最大似然法及传统贝叶斯法准则函数的统一,并可由观测数据的质量和数量进行预测模型的辨识.
论文应用最大熵原理推导了最大似然法和传统贝叶斯法的准则函数,从信息论的角度为这两种反演分析方法的发展开拓了更广阔的应用空间. 论文以能较好模拟土石坝非线性力学行为的Duncan-Chang E-B模型为基础,通过引入应力空间下的自然坐标系,分解应力球量与应力偏量,从而导出一个在有限元计算中,位移对参数偏导数的闭合形式公式.并提出了在参数敏感性分析中应考虑位移值的影响,建议采用位移加权的方法来解决这一问题. 论文采用面向对象的软件PowerBuilder作为开发平台,运用动态链接库的原理,建立了一套面向对象的反演分析法,定义了对象类之间的关系,确立了有限元的消息流,使程序的界面更加友好,程序操作更为直观. 所建立的计算模型和分析方法,通过了数值算例的验证,并成功地应用于小浪底水利枢纽工程安全监控系统中.从而也表明本文提出的模型和分析方法基础可靠、仿真性强,具有广阔的应用前景.第五篇岩土工程论文范文格式：接触问题的一种有限元计算方法及其在岩土工程中的应用
计算对象的不连续性是岩土工程问题的一个重要特点,这些不连续面主要是存在于基础—土体、挡土结构—土体、地下结构—围岩等结构与周围岩土介质问的界面,或是岩体中的节理或软弱夹层、土(岩)滑坡的滑动面等.不连续面的存在显然对结构及岩土体的受力变形有着不可忽略的影响,因此在计算中不应无视它的存在.目前,有限元法等数值方法虽然已在岩土工程领域得到了广泛的应用,但计算中对不连续面的处理却仍是一个并未很好解决的问题.本论文的主要目的就是试图将它作为接触问题处理,建立相应的计算公式及方法,并用于上述岩土工程问题的求解.
将不连续面以节理单元模拟是目前有限元计算中最常用的一种方法,此外,离散单元法也是针对不连续介质的一种已相当成熟的计算方法.本论文在对这两种方法进行认真的分析后,说明它们对不连续面的描述并不合理,也无法反映出不连续面的主要力学特性,同时指出,将带有不连续面的岩土工程问题作为接触问题计算更为合理,它可将不连续面受力变形的主要特点反映出来,即：(1)接触面具有相应的“抗剪强度”,即当接触面上某一点处的切向应力小于该点处的抵抗强度时,点对共同变形；达到强度时,则沿切向发生相对滑动；(2)在整个变形过程中,发生接触的变形体不能相互侵入. 虽然目前接触问题有限元计算已有大量的研究成果,所提出的求解方法也很多,如直接迭代法、数学规划法、罚函数、Langrange乘子法等,但其求解技巧普遍比较复杂而不易在工程领域推广应用,在岩土工程中的应用则更少,因此,本文的主要工作是建立一种比较简单、方便、能够用于工程问题的接触问题的计算方法,而其关键是相应的有限元计算公式的建立. 由于接触问题属固体力学非经典问题,故很难采用对能量泛函变分的方法,本论文通过虚功原理建立其计算公式.论文中,作者首先对变形体虚功原理作了理论分析和研究,确定了建立变形体虚功原理的基本原则和方法,据此建立了固体力学经典问题的虚功原理,进而用于接触问题,建立其相应的计算公式,为下面的有限元计算奠定了基础. 利用上述成果,可很方便地得到接触问题有限元计算公式.论文中详细介绍了弹塑性接触问题有限元求解的实施过程.此外,还对变形体—刚体接触进行了比较详细的讨论,刚性基础—地基、刚性挡墙—墙后土体之间的作用均属此类特殊的接触问题.第＊页 西南交通大学博士研究生学位论文 上述工作完成后,应用该方法成功地计算了浅埋刚性基础基底压力分布、5刚性挡土墙土压力、钻孔灌注桩承载特性、盾构法施工的隧道的受力及变形、隧道与滑坡的相互作用等儿种有代表性的岩土工程问题,证明了本文方法的正确性及用于岩土工程问题的可行性.论文的最后对本文方法中一些尚待改进的问题及今后的发展方向作了分析和讨论.| 有关论文范文主题研究: | 岩土工程相关论文范文 | 大学生适用: | 3000字学院论文、2500字高校毕业论文 |
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