改进的自适应遗传算法及其工程应用 被引量：25

1

作者 刘学增 周敏 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期303-307,共5页

引进小生境技术、种群迁移以及增加杂交个体之间的海明距离对自适应遗传算法进行了改进,从而建立了改进的自适应遗传算法,改善了传统的遗传算法局部收敛和早熟的现象,大大加快了全局搜索的速度以及搜索全局最优解的概率.工程实例表明:... 引进小生境技术、种群迁移以及增加杂交个体之间的海明距离对自适应遗传算法进行了改进,从而建立了改进的自适应遗传算法,改善了传统的遗传算法局部收敛和早熟的现象,大大加快了全局搜索的速度以及搜索全局最优解的概率.工程实例表明:提出的改进自适应遗传算法应用于岩土工程的位移反分析具有搜索速度快、精度高等优点;同时对初始种群的形成方式、种群规模以及最大杂交概率、最大变异概率进行了参数分析. 展开更多

关键词 反分析 自适应遗传算法 小生境 初始种群 杂交 变异

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小净距隧道原位二扩四CD工法软弱围岩稳定性及支护参数研究 被引量：32

2

作者 林从谋 张在晨 +2 位作者 郑强 郑宏利 李明 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期124-132,共9页

以国内罕见的大帽山原位2扩4隧道为工程背景,分析CD工法下不同围岩的地表下沉、拱顶沉降、洞周收敛等现场监控量测结果,建立隧道扩建施工过程的三维弹塑性有限元模型,研究CD工法开挖时软弱围岩的稳定性。并将数值计算结果同现场量测值... 以国内罕见的大帽山原位2扩4隧道为工程背景,分析CD工法下不同围岩的地表下沉、拱顶沉降、洞周收敛等现场监控量测结果,建立隧道扩建施工过程的三维弹塑性有限元模型,研究CD工法开挖时软弱围岩的稳定性。并将数值计算结果同现场量测值进行对比,其结果在数值和变形规律上基本吻合,表明本文建立的数值模型是可行的。在此基础上,提出锚杆支护参数的优化建议。相较于常规隧道,小净距隧道原位2扩4围岩变形特性如下:①软弱围岩洞口段地表沉降曲线两头小、中间大,并在既有隧道正上方出现一个微小的沉降槽;地表的总位移量主要是由于上半断面的开挖引起。②周边收敛变形和拱顶下沉有振荡特征,洞壁围岩并不是一直朝净空移动。隧道拱顶处围岩最终累积下沉量为5.72mm,仰拱主要表现为向上的隆起。③隧道原位扩挖导致既有隧道横断面产生不同程度的变形,拱脚、拱腰、拱顶等部位的最终沉降不等且依次减小,左侧的变形相对右侧较大,整个断面呈现明显的偏压状态。研究结果对日益增多的隧道扩建施工时围岩稳定性的进一步研究提供参考。 展开更多

关键词 小净距隧道 隧道原位扩建 围岩稳定性 数值模拟 监控量测

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NATM公路隧道围岩时间效应统计分析与变形稳定性评价指标 被引量：6

3

作者 刘学增 苏京伟 王晓形 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期115-120,共6页

基于几十座两车道NATM高速公路隧道的现场监测数据,通过对大量的围岩收敛变形和拱顶下沉数据的统计分析,探讨隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩随时间的变形特性,分析不同级别围岩从开挖到变形稳定时的时间以及与围岩级别的关系;得到变形稳定时... 基于几十座两车道NATM高速公路隧道的现场监测数据,通过对大量的围岩收敛变形和拱顶下沉数据的统计分析,探讨隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩随时间的变形特性,分析不同级别围岩从开挖到变形稳定时的时间以及与围岩级别的关系;得到变形稳定时的收敛和拱顶下沉值,以此作为隧道不同级别围岩变形的稳定性评价指标;为隧道施工阶段围岩的稳定性评价以及二次衬砌的合理施作时机提供了依据。 展开更多

关键词 隧道 嗣岩级别 拱顶下沉 收敛变形 时间效应 评价指标

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山岭公路隧道围岩压力统计规律分析 被引量：21

4

作者 刘学增 叶康 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期890-895,共6页

基于大量公路隧道围岩压力监测数据,分析了垂直围岩压力与隧道开挖跨度、埋深、围岩级别的关系,并和深浅埋隧道法、普氏系数法计算得到的围岩压力进行了对比分析,得到了实测垂直围岩压力值与规范计算值之间的关系。同时,统计分析了侧向... 基于大量公路隧道围岩压力监测数据,分析了垂直围岩压力与隧道开挖跨度、埋深、围岩级别的关系,并和深浅埋隧道法、普氏系数法计算得到的围岩压力进行了对比分析,得到了实测垂直围岩压力值与规范计算值之间的关系。同时,统计分析了侧向压力、侧压力系数及隧道二衬压力在各级围岩级别条件下的分布规律:侧向压力随着埋深及围岩级别的增加而缓慢增长;侧压力系数随着围岩级别的增加逐渐变大,并普遍大于规范值;实测二衬围岩压力荷载分担比例与规范基本相符。 展开更多

关键词 山岭隧道 围岩压力 侧压力系数 荷载分担比

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浅埋大断面大跨度连拱隧道支护体系现场监测试验研究 被引量：34

5

作者 周丁恒 曹力桥 +1 位作者 王晓形 房师涛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1573-1581,共9页

浅埋大断面大跨度连拱隧道跨度大、埋深浅、围岩稳定性差,地质条件复杂,为保证施工顺利进行,需加强隧道施工监测,根据监测调整后续施工方法。对浅埋大断面大跨度连拱隧道支护体系的现场监测试验方案及不同开挖工序下隧道支护体系受力特... 浅埋大断面大跨度连拱隧道跨度大、埋深浅、围岩稳定性差,地质条件复杂,为保证施工顺利进行,需加强隧道施工监测,根据监测调整后续施工方法。对浅埋大断面大跨度连拱隧道支护体系的现场监测试验方案及不同开挖工序下隧道支护体系受力特点进行了分析与研究。研究结果表明:①左右洞上台阶开挖引起支护体系应力分布较大变化,是隧道支护主要监测控制点;②右洞上、下台阶开挖引起中墙内力较大变化,是中墙稳定主要监测控制点;③右洞上、下台阶开挖对支护应力的纵向影响范围约为隧道跨度的1/3和1/2;④对于浅埋大断面大跨度连拱隧道,应及早施作二衬,封闭成环,以改善结构受力。研究成果可为日后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。 展开更多

关键词 浅埋大断面大跨度 连拱隧道 支护体系 现场监测试验

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基于二次受力的隧道套拱加固损伤衬砌模型试验 被引量：9

6

作者 刘学增 王煦霖 +1 位作者 何本国 桑运龙 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期21-28,共8页

松动荷载引起损伤衬砌失稳是不良地层隧道运营期间关键的科学问题。针对此问题,研制了双车道公路隧道带缝衬砌套拱加固模型试验加载装置,可对衬砌结构任意位置施加松动荷载,在损伤衬砌受力同时进行套拱加固,解决了衬砌加固二次受力的&qu... 松动荷载引起损伤衬砌失稳是不良地层隧道运营期间关键的科学问题。针对此问题,研制了双车道公路隧道带缝衬砌套拱加固模型试验加载装置,可对衬砌结构任意位置施加松动荷载,在损伤衬砌受力同时进行套拱加固,解决了衬砌加固二次受力的"瓶颈"问题;开展1∶10模型试验,研究了松动荷载作用下损伤衬砌套拱加固补强效果,对比变形特性、力学响应及破坏模式。结果表明:衬砌结构刚度随荷载增加而退化,套拱加固有效修复受损衬砌,整体结构刚度明显增大,损伤严重衬砌经套拱加固后承载力仍可提高1倍;原衬砌结构破坏位置为拱顶、拱肩和边墙;套拱加固带缝衬砌构件关键控制截面为拱顶和墙脚,拱顶易发生大偏心压弯破坏,建议加强拱顶纵向配筋,提高抗拉承载力;墙脚出现斜裂缝,属于压剪破坏,应增设墙脚箍筋,以提高抗剪承载力。 展开更多

关键词 隧道 损伤衬砌 二次受力 套拱加固 失稳模式

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隧道不同损伤状态二次衬砌预养护试验研究 被引量：5

7

作者 刘学增 刘文艺 +1 位作者 桑运龙 何本国 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期706-713,共8页

采用1∶10破坏性模型试验,研究隧道不同损伤状态衬砌预养护构件变形特性、破坏模式与承载力.研究表明:预养护试件整体破坏由原衬砌拱腰极限承载力控制;预养护损伤衬砌受力过程为"加载—原裂缝贯通—套拱拱顶裂缝贯通—试件破坏&quo... 采用1∶10破坏性模型试验,研究隧道不同损伤状态衬砌预养护构件变形特性、破坏模式与承载力.研究表明:预养护试件整体破坏由原衬砌拱腰极限承载力控制;预养护损伤衬砌受力过程为"加载—原裂缝贯通—套拱拱顶裂缝贯通—试件破坏",整体结构刚度逐渐退化.关键部位破坏顺序为"拱顶开裂—拱腰脆性断裂—拱顶延性破坏".裂缝深度为1/3衬砌厚度损伤状态可作为合理预养护时机;不同损伤状态衬砌预养护曲率突变点一致,可作为加固构件养护控制基准;提出衬砌预养护构件破坏荷载与损伤状态关系简易计算公式,计算结果与试验误差约5%. 展开更多

关键词 分离式套拱 损伤衬砌 预养护 模型试验 刚度退化

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改进的有自由面非稳定渗流分析复合单元渗透矩阵调整法 被引量：5

8

作者 刘金宝 王寒梅 张月萍 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期811-816,822,共7页

应用连续的罚函数,提出了一种改进的自由面边界条件渗流分析复合单元渗透矩阵调整法,优化了此类算法的稳定性,提高了收敛速度和精度,并将此改进算法编制成相应的有限元分析程序,应用于上海地铁4号线董家渡隧道修复基坑降水工程的优化设... 应用连续的罚函数,提出了一种改进的自由面边界条件渗流分析复合单元渗透矩阵调整法,优化了此类算法的稳定性,提高了收敛速度和精度,并将此改进算法编制成相应的有限元分析程序,应用于上海地铁4号线董家渡隧道修复基坑降水工程的优化设计,解决了基坑降水过程中复杂三维渗流场的高效精细模拟问题,同时预测了基坑中心水位降至地面以下40 m,位于承压含水层顶面以下,基坑内外自由面落差很大时基坑周边渗流场以及地面沉降的分布特征。 展开更多

关键词 自由面 非稳定渗流 改进复合单元渗透矩阵调整法 深基坑降水

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隧道衬砌裂缝的远距离图像测量技术 被引量：33

9

作者 刘学增 叶康 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期829-836,共8页

针对远距离数字照相所采集的隧道衬砌裂缝图像自身特点,结合实验数据拟合标定曲线的相机标定方法,采用图像增强预处理、循环迭代法裂缝区域提取、数学形态学修整、亚像素边缘检测等图像处理手段,提出隧道衬砌裂缝识别及宽度量测新算法.... 针对远距离数字照相所采集的隧道衬砌裂缝图像自身特点,结合实验数据拟合标定曲线的相机标定方法,采用图像增强预处理、循环迭代法裂缝区域提取、数学形态学修整、亚像素边缘检测等图像处理手段,提出隧道衬砌裂缝识别及宽度量测新算法.经室内试验验证,当拍摄距离小于8m时,算法精度较高,裂缝宽度量测误差一般小于0.40mm;根据现场实际情况可知,该算法误差最大为0.37mm,最小为0.08mm,平均误差为0.20mm,满足工程测量的要求. 展开更多

关键词 数字图像处理 隧道衬砌裂缝 区域提取 亚像素 边缘检测 标定方法

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虚拟现实技术在煤矿安全生产管理中的应用 被引量：5

10

作者 李晓军 金川 朱伟佳 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期117-119,123,共4页

以建设现代化煤矿为目标,结合煤矿安全生产的需要,提出并建立了基于虚拟现实技术的煤矿安全生产指挥系统。重点介绍了系统的模块设计、体系结构和主要功能。该系统可以为煤矿的生产管理及决策提供高效的可视化平台和信息传递与交换平台... 以建设现代化煤矿为目标,结合煤矿安全生产的需要,提出并建立了基于虚拟现实技术的煤矿安全生产指挥系统。重点介绍了系统的模块设计、体系结构和主要功能。该系统可以为煤矿的生产管理及决策提供高效的可视化平台和信息传递与交换平台,消除监控子系统各自单独工作的局面,消灭信息孤岛,提高组织、指挥、协调和控制效率,为煤矿安全生产指挥提供高效决策依据。 展开更多

关键词 虚拟现实 煤矿 安全管理 信息平台

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不对称水压下基坑围护内力及变形规律分析 被引量：6

11

作者 张有桔 丁文其 +2 位作者 刘学增 王晓形 武俊东 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期107-112,共6页

以某地铁车站基坑为背景,通过有限元数值分析的方法,对比分析深基坑两侧围护结构在不对称水压和对称水压作用下内力及变形的变化规律,以期对类似工程设计施工提供经验指导。分析结果表明:不对称水压下基坑围护结构向水压力小侧发生一定... 以某地铁车站基坑为背景,通过有限元数值分析的方法,对比分析深基坑两侧围护结构在不对称水压和对称水压作用下内力及变形的变化规律,以期对类似工程设计施工提供经验指导。分析结果表明:不对称水压下基坑围护结构向水压力小侧发生一定偏移变形,导致水压力较大侧围护变形增大,对基坑安全和环境保护不利,而不对称水压对围护内力分布影响不大;对比对称水压工况,不对称水压下高水位侧围护内力基本不变,而低水位侧围护内力减小明显,同时一侧水位降低后支撑轴力明显减小,减小之和与围护体系两侧水头差相当;后期开挖的坑内土体随着坑内降水不断固结沉降,将引起基坑围护结构的变形。 展开更多

关键词 深基坑 不对称水压 围护内力 围护变形

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粘弹性动态增量反演分析在隧道施工中的应用 被引量：3

12

作者 刘学增 苏京伟 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1308-1312,共5页

对深圳莲盐高速公路隧道围岩中的凝灰熔岩进行了流变试验,得到了围岩的流变模型;结合隧道的施工过程,根据围岩的收敛变形和拱顶下沉,采用改进的自适应遗传算法对粘弹性位移进行优化反分析,并利用反演得到的围岩参数,如弹性模量、粘滞系... 对深圳莲盐高速公路隧道围岩中的凝灰熔岩进行了流变试验,得到了围岩的流变模型;结合隧道的施工过程,根据围岩的收敛变形和拱顶下沉,采用改进的自适应遗传算法对粘弹性位移进行优化反分析,并利用反演得到的围岩参数,如弹性模量、粘滞系数等对变形进行预测.研究表明,利用试验得到的围岩流变模型,结合隧道施工过程的动态增量反演分析,可以较好地模拟围岩的实际性态,对指导施工具有重要意义. 展开更多

关键词 围岩变形 流变试验 自适应遗传算法 粘弹性 动态增量反演

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弹塑性动态增量反分析及其在高边坡中的应用 被引量：3

13

作者 刘学增 周敏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期981-986,共6页

针对浙江台缙高速S9松散体高边坡,结合边坡施工过程对表面位移进行了监测。应用每一级边坡的表面位移量测信息,包括水平位移和垂直位移,采用弹塑性位移反分析反演某一岩体的弹性模量和内摩擦角,利用反演得到弹性模量和内摩擦角计算预测... 针对浙江台缙高速S9松散体高边坡,结合边坡施工过程对表面位移进行了监测。应用每一级边坡的表面位移量测信息,包括水平位移和垂直位移,采用弹塑性位移反分析反演某一岩体的弹性模量和内摩擦角,利用反演得到弹性模量和内摩擦角计算预测下一级边坡开挖可能引起的边坡变形。由于边坡表面位移测点都是在边坡开挖后埋设的测点,测得表面位移均为下级边坡开挖引起的增量位移,因此,采用了结合施工过程的增量位移反分析方法。计算结果表明,上级边坡的同一测点的水平位移的预测值和实测值吻合的较好,垂直位移的预测值和实测值误差相对较大。 展开更多

关键词 边坡 弹塑性 动态增量反分析 位移

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公路隧道衬砌病害力学模拟研究 被引量：14

14

作者 刘新根 刘学增 +2 位作者 齐磊 周德成 彭丹 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第3期26-31,共6页

基于荷载-结构法隧道计算理论,建立了公路隧道衬砌的裂缝、材料劣化、空洞、附加荷载等病害的力学评价模型,研制了公路隧道衬砌病害力学模拟分析软件,以便量化评价衬砌病害对结构承载力的影响。工程算例分析表明:衬砌裂缝和空洞的存在... 基于荷载-结构法隧道计算理论,建立了公路隧道衬砌的裂缝、材料劣化、空洞、附加荷载等病害的力学评价模型,研制了公路隧道衬砌病害力学模拟分析软件,以便量化评价衬砌病害对结构承载力的影响。工程算例分析表明:衬砌裂缝和空洞的存在均会降低结构的安全系数,且空洞区域内的结构安全系数影响比较平稳,随着与病害位置距离的增加,其影响能力亦逐渐减弱。 展开更多

关键词 隧道工程 衬砌 病害 数值分析 安全性

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钢管混凝土拱桥拱肋吊装及注浆力学仿真分析 被引量：9

15

作者 刘新根 《世界桥梁》 北大核心 2014年第4期59-63,共5页

钢筋混凝土拱桥拱肋吊装存在拱肋空中精确对接、空间构件干涉检验、拱轴线形精确控制和注浆力学分析等难题。根据拱桥的几何模型和力学机理,利用C++语言编制了拱桥拱肋吊装及注浆力学三维虚拟仿真可视化分析软件,以实现拱肋吊装、注浆... 钢筋混凝土拱桥拱肋吊装存在拱肋空中精确对接、空间构件干涉检验、拱轴线形精确控制和注浆力学分析等难题。根据拱桥的几何模型和力学机理,利用C++语言编制了拱桥拱肋吊装及注浆力学三维虚拟仿真可视化分析软件,以实现拱肋吊装、注浆模拟、结构静力分析一体化。利用该软件对上海市某拱桥拱肋吊装过程及拱肋注浆过程进行模拟和预演,对注浆过程进行静力分析,并通过优化设计参数,最终确定了一套安全可行的吊装和注浆方案,为指导现场施工提供了参考。 展开更多

关键词 拱桥 拱肋 吊装 干涉检测 注浆模拟 仿真 静力分析 软件

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隔水帷幕深度对苏州地铁隧道结构影响分析 被引量：2

16

作者 曹志豪 代志萍 谷雪影 《隧道建设》 北大核心 2015年第6期535-541,共7页

随着城市地铁周边建设工程项目越来越多,研究邻近地铁的基坑施工对地铁隧道影响具有重要意义。基于苏州地铁1号线某基坑工程,采用FLAC 3D程序,分析研究在既有地铁隧道周边,基坑采用不同的隔水帷幕深度情况下,地下水渗流作用对地铁隧道... 随着城市地铁周边建设工程项目越来越多,研究邻近地铁的基坑施工对地铁隧道影响具有重要意义。基于苏州地铁1号线某基坑工程,采用FLAC 3D程序,分析研究在既有地铁隧道周边,基坑采用不同的隔水帷幕深度情况下,地下水渗流作用对地铁隧道的影响。数值模拟中考虑在2种不同的隔水帷幕深度时,基坑降水后隧道的位移场以及隧道管片应力。研究结果表明:1)增长隔水帷幕深度有利于控制隧道周围孔隙水压力降低,有利于减小隧道结构变形。2)随着隔水帷幕深度增加,减小了基坑降水引起隧道结构应力的降低。 展开更多

关键词 基坑 地铁 位移场 管片应力 隧道 隔水帷幕 孔隙水压力 结构变形

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