均匀设计与灰色理论在边坡稳定性分析中的应用

采用均匀设计安排试验,运用灰色理论中的灰色关联分析考察边坡稳定性影响因素的主次.结果表明,边坡稳定性影响因素的敏感性由大到小依次为:粘聚力、内摩擦角、重度、预应力、锚索间排距、锚索长度、锚固段长度、锚固角.可见,岩体的抗剪强度指标是影响边坡稳定性的最重要参数,其次是岩体的容重,而预应力锚索的设计参数对边坡的稳定性也有一定影响.这一分析结果为边坡开挖设计和加固方案的优化提供了重要依据.     

均匀设计在室内大型注浆试验研究中的应用

介绍了均匀设计试验方法的特点及优越性，利用试验点在试验范围内的均匀分布，能大大减少试验次数且获得较好的试验效果。将均匀设计方法引入到注浆试验研究中，并对试验进行了详细设计，实践表明，均匀设计试验法是一种有效、可靠的试验设计方法。     

工程地质信息化设计及其在交通工程中的应用

工程地质信息化设计是工程地质应用领域的延拓。它对于工程设计的优化具有十分重要的作用。根据理论研究和工程实践，对工程地质信息化设计中的基本问题进行了归纳总结。论述了工程地质信息化设计的基本理论与方法，提出了信息化设计的工作思路，归纳分析了信息化设计中的数值模拟方法、岩体结构面网络模拟技术、GIS集成技术及其关键技术问题与解决途径。以京珠高速公路湖北大悟段为例，说明了工程地质信息化设计的工作过程和一条龙体制的优越性。     

颗粒流模拟方法在岩土工程中的应用

归纳总结了颗粒流模拟方法与其它数值模拟方法的异同之处，介绍了颗料流模拟方法解题的步骤及其在岩土工程领域的应用实例。     

神经网络在岩土工程观测数据优化中的应用

利用人工神经网络独特的结构和处理信息的方法，以实际工程为背景，编制了岩土工程观测数据优化程度，结合德兴铜矿2号尾矿坝B-B测线浸润线观测实例进行分析研究，使得优化的结果与实际相吻合。     

ANSYS在边坡锚喷支护工程中的应用

预应力锚杆支护技术广泛应用于边坡工程,但预应力锚杆的作用机理还缺乏系统深人的研究。通过利用ANSYS提供的非线性弹塑性模型,结合一边坡锚喷支护工程实例,采用基于摩尔-库伦等面积屈服准则的强度理论,对边坡支护前后的稳定性进行分析,对锚固件和边坡岩土体的相互作用进行数值模拟,得出一些有益的结论,对边坡锚喷支护工程优化设计具有一定的指导意义。     

土体原位测试法在岩土工程中的应用

土体原位测试是工程勘察和检测的有效手段，通过统计其数据可以得出有效的经验公式，在工程中有一定的实用性。     

重力式挡土墙设计经验谈

对库仑、朗肯土压力理论和《建筑地基基础设计规范ＧＢＪ７－８９》附录１０－“挡土墙主动土压力系数Ｋａ”提出一些看法,提出了粘性土主动土压力计算方法的改进;还提出了以抗滑移稳定为条件决定挡土墙截面的新方法和抗倾覆稳定验算的公式,并阐明墙身强度和地基应力的验算,举例说明一般重力式挡土墙的计算。     

RBF神经网络在电路故障诊断中的应用研究

电路系统在工业控制中起着极其重要的应用,随着电路越来越复杂,电路各节点间的关系呈现非线性关系,若节点发生故障,如何确定故障发生在何处成为一大难题。利用RBF（radical basis function）神经网络可以快速逼近任意非线性函数及良好分类能力的特点,来实现对电路系统的故障分类。通过RBF与BP方法的比较及实例分析可得出结论,RBF可以很精确地确定电路中的故障来源,在对电路故障诊断能力方面具有较多的优越性。     

SOM-RBF神经网络模型在地下水位预测中的应用

利用自组织映射(SOM)聚类模型优化径向基函数神经网络(RBFN)隐层节点的方法,减小了RBFN由于自身结构问题在地下水水位预测中产生的误差。采用SOM对已有样本进行聚类,利用聚类后的二维分布图确定隐层节点的数目,并根据聚类结果计算径向基函数的宽度,确定径向基函数的中心,由此建立SOM-RBFN模型。以吉林市丰满区二道乡为例,采用2000—2009年观测的地下水位动态资料,利用SOM-RBFN模型对地下水位进行预测,验证其准确性,并分别以5、7、10a的地下水位动态数据为研究样本建立模型,考查样本数量对预测结果的影响。研究结果表明:SOM-RBFN模型预测地下水水位过程中,均方根误差(RMSE)的均值为0.43,有效系数(CE)的均值为0.52,均达到较高标准,因此SOM-RBFN模型可以作为有效而准确的地下水水位预测方法;同时RBF7的RMSE和CE均值分别为0.38和0.68,结果优于RBF5和RBF10,这就意味着在模型计算中样本数量不会直接影响预测结果的精度。     

岩土工程可靠度分析的改进响应面法研究

为了提高响应面法的计算效率和精度,对现有的全局响应面法进行了改进。采用径向基函数（RBF）神经网络,代替目前常用的BP网络,迭代过程中在超锥体的范围内构造响应面,逼近隐式的非线性功能函数。数值算例分析表明,与通常的响应面法相比,改进全局响应面法的迭代次数和有限元分析次数均大幅减少,节省机时,有利于提高计算精度。同时,以浅基础和挡土墙为工程背景进行可靠度分析,表明该方法能以较快的收敛速度和较少的有限元分析次数,获得较高精度的可靠度指标,适用于岩土工程的可靠度分析。     

包裹式加筋土挡墙在城墙修复中的应用

以南京市建宁路至挹江门段明城墙修复工程为例,介绍了包裹式加筋土挡墙在城墙修复中的应用。阐述了包裹式加筋土挡墙的作用机理、施工方法,并分析了作用效果。工程实例说明,在城墙内侧场地狭小、地基情况较差的情形下,采用包裹式加筋土挡墙护坡设计方案能够取得良好效果。     

岩土锚固技术在边坡工程中的应用

通过对一个实际边坡工程的分析，拟定以预应力锚索、土钉墙、喷锚支护等岩土锚固技术为主的加固方素。采用极限平衡原理进行稳定分析和剩余下滑力的计算，参考相关技术规范进行锚索和土钉墙的设计验算，结合现场试验验证锚索的可靠性并确定施工工艺，成功实现了该边坡的加固。实践表明，岩土锚固技术在边坡工程中具有方便快捷、经济可靠的突出优势。     

变参数DCD算法在岩土工程位移反分析中的应用

常规DCD(dynamic canonical descent)算法具有全局优化能力且无需考虑目标函数的可微性,只要预先定义优化空间即可,但是该算法的收敛速度有限,为此提出了变参数DCD算法,并建立了其相应的算法迭代格式。在数值试验和工程应用中将该变参数DCD算法与常规的DCD算法进行比较,其结果均表明：变参数DCD算法在全局优化能力和收敛速度上找到了一个均衡点,该算法不仅具有DCD算法的全局优化能力,而且收敛时所需的目标函数评估次数少,在优化过程中该算法展示出了稳定性强且优化结果可靠度高的一面。     

广义回归神经网络预测加筋土支挡结构高度

土工合成材料加筋支挡结构（Geosythetics-Reinforced Retaining Wall, 简称GRW）设计方法主要是建立在似粘聚力理论基础之上的半经验设计法。由于土性及加筋机理的复杂性，常常要对它们进行人为假定，导致计算结果差强人意。神经网络方法与传统方法的不同之处在于不需要主观假定，而是模拟人脑思维，通过数据样本的学习来获得预测结果。引入神经网络技术来预测加筋土支挡结构的设计高度是一种新尝试。由于本问题具有样本容量非常有限、影响因素复杂多样的特点。因此，采用适用于稀土样本数据的广义回归网络（General Regression Neural Network)来预测加筋土支挡结构设计高度。基于MATLAB神经网络工具箱及文献[1]的挡墙离心模型试验结果，建立了一个可用于加筋支挡结构设计高度预测的GRNN网络。通过对足尺试验，实际工程及模型试验结果的检验，表明网络的学习是成功的，具有一定指导意义。     

岩土工程可靠度分析的神经网络四阶矩法

针对岩土工程的功能函数强非线性且难以显式表达的特点,提出了基于人工神经网络的四阶矩法,充分利用了基本随机变量的统计信息。首先利用神经网络对结构的隐式功能函数进行拟合,求得基本随机变量在均值点处的功能函数值及其偏导数,然后利用泰勒级数展开的方法由基本随机变量的前四阶矩求得功能函数的前四阶矩,并借助于Pearson系统获得功能函数的更高阶矩。在此基础上,通过最大熵原理确定以功能函数各阶矩为约束的功能函数的概率密度函数,最后由一次积分得到结构的失效概率。通过数值算例和工程实例不同方法的对比分析,表明基于神经网络的结构可靠度分析四阶矩方法是可行的,有效的,能够满足岩土工程可靠度分析的要求。     

岩土工程分析信息系统的开发

岩土工程分析信息系统运用地理信息系统的思想将工程可视化、区域地质灾害分区、数据库管理、数值模拟计算、分析预测功能集成,实现了以工程可视化为中心,以各种数据库为依托,并提供计算分析等完整功能系列的实用工具。系统功能齐全,交互灵活,对工程勘测、施工与设计具有一定的实用价值。     

一个新的全局优化算法在岩土工程反分析中的应用

DCD(dynamic canonical descent)算法是一个新的全局优化算法,运用该法进行优化时,无需考虑目标函数的可微性,只要正确给定优化变量的优化区间,且该区间具有凸性,那么此算法就能很好地收敛于该区间的全局极小点.针对该算法,建立了相应的算法迭代格式.对数值试验和在岩土工程位移反分析的应用中引入该算法的迭代格式进行全局优化反演,其结果表明:该算法稳定性强,优化结果的可靠度高,收敛速度较快.     

桩墙复合结构在抗滑工程中的应用研究

水库塌岸防治工程,具有保证斜坡整体稳定性和防止库岸再造的双重要求。特别是其上具有重要或不宜拆迁的建筑物并具有潜在不稳定的岸坡时,更应合理选择库岸防治方法,以满足该双重要求。本文在对水库岸坡特点和其防治工作特点总结的基础上,利用抗滑桩和重力式挡土墙复合结构,对三峡库区典型岸段进行了防治工程设计。     

Numerical integration method for computing reliability index of geotechnical system

To account for the uncertainties in the design of a geotechnical system, reliability-based design approach is often adopted, in which the main task is to evaluate reliability index of the system based on a performance function (or limit state function). In this paper, we propose a new method for computing the reliability index, based upon the numerical integration of the cumulative distribution function (CDF) of the performance function. This numerical integration method requires only a deterministic evaluation of the system performance and the joint probability of the uncertain input parameters. The effectiveness and the efficiency of the proposed method, measured in terms of the accuracy and the computational effort, respectively, are demonstrated with two geotechnical problems: a drilled shaft in sand and a semi-gravity retaining wall. The new method is found valid regardless of the type of distribution of uncertain input parameters, whether the correlations exist among these input parameters, whether the system involves single or multiple failure modes, and how the performance function is formulated.