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盾构双线隧道随机有限差分法地表变形研究 被引量:3
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作者 吴波 郑卫强 +4 位作者 夏倩 朱若男 曾佳佳 王吾浩 徐世祥 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期60-66,共7页
研究目的:准确预测盾构双线隧道开挖引起的地表问题对保障线路周边安全十分重要。基于随机场理论框架,将非侵入式随机分析、有限差分法和响应面法有机耦合,建立非侵入式盾构双线隧道地表变形分析有限差分模型,系统研究土体参数与双线隧... 研究目的:准确预测盾构双线隧道开挖引起的地表问题对保障线路周边安全十分重要。基于随机场理论框架,将非侵入式随机分析、有限差分法和响应面法有机耦合,建立非侵入式盾构双线隧道地表变形分析有限差分模型,系统研究土体参数与双线隧道间距对地表变形的影响特性。研究结论:(1)土体参数变异系数与双隧间距对地表变形特征曲线变化影响明显;(2)地表变形曲线特征与土层参数随机分布密切相关,由于低刚度占优效应与模量呈现对数正态分布;(3)相较蒙特卡罗法,PCE法的计算精度相近,精度随阶数增加而提升,计算效率优势突出;(4)本研究成果可为设计参数选取提供一种快速可靠简便方法,也可为类似工程提供参考。 展开更多
关键词 双线隧道 随机有限差分 地表变形 可靠度 土体参数变异性
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考虑岩体空间变异性的边坡可靠度分析及抗滑桩随机响应研究 被引量:26
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作者 仉文岗 王琦 +6 位作者 陈福勇 陈龙龙 王鲁琦 王林 张艳梅 王玉琦 朱星 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3157-3168,共12页
在边坡稳定可靠度分析中,通常采用确定性分析方法计算安全系数从而衡量边坡的稳定性,但传统的确定性分析方法无法充分考虑以及描述岩体天然存在的空间变异性,而导致对边坡的失效概率计算不够准确。基于Hoek-Brown准则和随机有限差分法(R... 在边坡稳定可靠度分析中,通常采用确定性分析方法计算安全系数从而衡量边坡的稳定性,但传统的确定性分析方法无法充分考虑以及描述岩体天然存在的空间变异性,而导致对边坡的失效概率计算不够准确。基于Hoek-Brown准则和随机有限差分法(RFDM),将单轴抗压强度σci和完整岩石材料常数mi视为随机场变量,地质强度指标GSI视为随机变量,开展考虑岩体参数空间变异性的抗滑桩加固前后边坡可靠度分析和桩体随机响应研究。结果表明,岩体参数的空间变异性对边坡的失效概率及抗滑桩响应有显著影响,忽略岩体参数的空间变异性将高估边坡的失效概率和抗滑桩体的最大弯矩均值,同时将低估桩顶位移均值。研究结果可为抗滑桩加固边坡工程的可靠度分析与优化设计提供技术参考。 展开更多
关键词 边坡可靠度 空间变异性 HOEK-BROWN准则 随机有限差分法(RFDM) 随机响应
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等离子鞘套随机特性对电波传播影响分析 被引量:2
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作者 刘江凡 李慧 +2 位作者 焦子涵 白光辉 席晓莉 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第4期388-394,共7页
高超声速飞行器等离子鞘套由于湍流、姿态调整、非均匀烧蚀等因素的影响,其等离子参数具有一定的随机特性。随机媒质的时域有限差分法(Stochastic Finite Difference Time Domain,SFDTD)可用于快速分析随机媒质中电波传播的统计特性。... 高超声速飞行器等离子鞘套由于湍流、姿态调整、非均匀烧蚀等因素的影响,其等离子参数具有一定的随机特性。随机媒质的时域有限差分法(Stochastic Finite Difference Time Domain,SFDTD)可用于快速分析随机媒质中电波传播的统计特性。本文将普通媒质的S-FDTD方法扩展到等离子色散媒质,并采用该方法分析了典型鞘套电子密度分布下,电子密度随机特性对电波传播的影响。结果表明:电子密度的随机变化会引起透射电磁波的幅度与相位的抖动,抖动幅度与电子密度变化幅度具有线性相关性;等离子碰撞频率越高,相同强度的电子密度变化引起的透射系数幅度与相位变化越小;提高入射波频率,有助于有减少透射电磁波幅度与相位抖动。 展开更多
关键词 等离子鞘套 随机特性 随机时域有限差分 电波传播
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考虑支护参数变化的富水软土基坑可靠度分析 被引量:1
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作者 吴波 郑卫强 +2 位作者 徐世祥 夏倩 刘聪 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期33-44,共12页
沿江沿海城市修建地铁时常穿越富水软土地层,在这类地层上进行地铁车站基坑设计与施工,基坑参数的优化选取与工程建设的安全密切相关。依托典型富水软土地铁车站基坑工程,基于随机场理论框架,将非侵入式随机分析、有限差分法和Hermite... 沿江沿海城市修建地铁时常穿越富水软土地层,在这类地层上进行地铁车站基坑设计与施工,基坑参数的优化选取与工程建设的安全密切相关。依托典型富水软土地铁车站基坑工程,基于随机场理论框架,将非侵入式随机分析、有限差分法和Hermite多项式响应面代理模型有机耦合,建立非侵入式富水软土基坑有限差分模型,得到富水软土地层深基坑施工变形规律及失效概率。通过非侵入式随机有限差分法计算深基坑开挖变形可靠度,优化基坑设计参数和施工参数。结果表明:3阶PCE在计算精度上与蒙特卡罗法较近,计算效率远优于蒙特卡罗法;第4道钢支撑竖向位置变化对基坑变形影响较大,在原位置基础上适当下移0.5~1.0 m能够明显降低失效概率;地下连续墙刚度对基坑影响较大,刚度从E0增大到1.1E0时地表沉降失效概率下降27.11%;地下连续墙深度超过35 m对基坑变形影响较小,深度设置为35~37 m为宜;基坑降水深度与基坑变形失效概率呈负相关,当降水面在开挖面以下1.5 m时,基坑可靠度显著提升。研究成果可为富水软土基坑设计施工参数选取提供1种新的简便快速可靠的方法。 展开更多
关键词 地铁 车站 富水软土 基坑 变形 支护参数 随机有限差分 可靠度
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复杂环境下地铁深基坑变形可靠度分析 被引量:4
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作者 吴波 夏倩 +2 位作者 刘聪 郑卫强 王吾浩 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第5期173-182,共10页
为计算复杂环境下地铁深基坑变形可靠度,提出了非侵入式随机有限差分法。通过构建随机有限差分接口,实现确定性分析与随机分析相融合,引入Hermite随机多项式,确定3个输出响应量与12个输入变量的显性函数表达式,计算基坑变形可靠度。结... 为计算复杂环境下地铁深基坑变形可靠度,提出了非侵入式随机有限差分法。通过构建随机有限差分接口,实现确定性分析与随机分析相融合,引入Hermite随机多项式,确定3个输出响应量与12个输入变量的显性函数表达式,计算基坑变形可靠度。结果表明:非侵入式随机有限差分法计算精度与蒙特卡罗法相近,但计算效率远高于蒙特卡罗法,通过计算结果验证了非侵入式随机有限差分法的可行性;由输出响应量与输入变量相关性强度可知,砂土层密度对基坑变形可靠度影响较大;将砂土密度变异系数Cov(ρ3)取为初始值的2倍,验证砂土密度的变异性对输出响应量的影响,计算得到的地表沉降、围护结构水平位移失效概率明显提高;为了提高深基坑的变形可靠度,在确定土层参数变异系数前应采集较多的试样,保证土层密度更接近于真实值。 展开更多
关键词 深基坑 随机有限差分 变形 可靠度 土体参数变异性
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考虑各向异性空间变异性的边坡可靠度分析
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作者 明思成 仉文岗 +2 位作者 何昱苇 陈龙龙 覃长兵 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第4期60-74,共15页
在边坡可靠度分析中,通常采用横观各向异性或各向同性随机场来刻画土体参数的空间变异特性,而忽略了土体参数的各向异性空间变异性,从而可能会得出错误的可靠度评价结果。为此,建立考虑各向异性空间变异性的边坡可靠度随机有限差分方法(... 在边坡可靠度分析中,通常采用横观各向异性或各向同性随机场来刻画土体参数的空间变异特性,而忽略了土体参数的各向异性空间变异性,从而可能会得出错误的可靠度评价结果。为此,建立考虑各向异性空间变异性的边坡可靠度随机有限差分方法(RFDM)计算框架,并以一般各向异性空间变异性边坡为参考边坡,从波动范围方向结构、互相关系数、变异系数和波动范围等方面系统地探讨各向异性空间变异性对边坡可靠度的影响。结果表明:基于坐标转换的各向异性随机场模拟方法可以有效地刻画土体参数各向异性空间变异性;应变聚类边坡临界滑面搜索算法适用于复杂临界滑面的精确搜索;相比一般各向异性空间变异性,旋转各向异性空间变异性会高估边坡失效概率,横观各向异性空间变异性会严重低估边坡失效概率,而各向同性空间变异性会在较大和较小的波动范围内分别高估和低估边坡失效概率。 展开更多
关键词 随机有限差分 边坡可靠度 蒙特卡洛模拟 各向异性空间变异性 临界滑面
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