反分析在岩土工程中的应用

众所周知,岩体是极其复杂的地质体,它具有非均质各向异性特点,故工程一般都要通过大量的试验测定,来确定岩体应力场和其它力学参量,不但费工费时,而且往往很难得到理想的效果。本文在国内外成果研究的基础上,应用力学计算理论,根据工程部份变形观测资料,反演确定宽域的初始地应力和弹性模量值。反分析可以大大减小试验工作量,达到相互验证,提高工程效应。并通过实例计算,说明对工程具有一定的实用价值。     

PSO-RBFNN模型及其在岩土工程非线性时间序列预测中的应用

岩土工程受力变形演化是一个典型的非线性问题,其演化的高度非线性和复杂性,很难用简单的力学、数学模型描述,但可用粒子群优化径向基神经网络对岩土工程应力、位移非线性时间序列进行动态实时预测。网络径向基层的单元数通过均值聚类法确定后,所有其它参数：中心位置、形状参数、网络权值,均通过粒子群优化算法在全局空间优化确定。工程实例应用表明,该模型预测结果准确、精度高,有良好的应用前景。     

应力路径分析在岩土工程中的应用

本文简单回顾了应力路径分析的研究历史，阐述了总应力路径和有效应力路径的关系、功用和方法。并以常见的岩土工程问题为例进行分析，得出土的应力－应变依赖于应力路径，应力路径的分析将推动岩土工程学科向前发展的结论。     

科学计算软件在岩土工程计算中的应用

计算机技术的发展和许多诸如MATLAB和ANSYS科学计算软件的出现,为岩土工程技术人员在解决岩土工程问题时提供了新思维和新方法,相信科学计算软件必将成为岩土工程技术人员的得力助手.     

红粘土在岩土工程应用中的若干问题

本文探讨红粘土在岩土工程应用中的一些代表性问题,如塑性图、红粘土分类、膨胀势与试验研究处理以及一些工程隐患的发生、发展。     

岩土工程勘察试验数据的分析和应用

在岩土工程勘察工作中,需要做大量的岩土试验和分析,试验结果是进行场地岩土工程地质评价的依据。然而,由于各种因素的影响,造成试验数据同实际情况有些差异。如果不对造成这些差异的原因加以认真的分析和研究,而简单相信室内试验结果,在实际工作中会带来很多问题。本文通过具体的工程和该工程中试验项目之一的岩石天然极限抗压强度指标的分析和运用,说明对试验数据分析的重要性及其实际意义。     

面向对象有限元方法在岩土工程中的应用

介绍了面向对象的程序设计方法和它与有限元程序相结合的原理和优点,提出了这种方法在岩土工程中的应用实例,并设计了基于Windows 95/98平台的有限无软件。利用面向对象的方法来研究有限元,是对有限元方法新的有益尝试。     

工程担保及其在工程勘察岩土钻掘工程项目中的应用探讨

当前影响工程勘察和岩土钻掘工程质量的主要因素是主观因素，只依靠现有的法规和行政监管不能有力地保障工程勘察和岩土钻掘工程的质量。从经济学观点分析工程勘察和岩土钻掘工程市场现象本质，通过分析工程担保的实质、工程担保与工程保险的主要区别、担保人的作用，提出工程勘察和岩土钻掘企业适应工程担保机制的建议。     

粘土矿物改性在岩土工程中的应用

１　问题的提出粘土矿物广泛存在于各种地质体中。特殊的晶体结构赋予粘土矿物许多特性。例如吸水性、膨胀性、可塑性、离子交换性和吸附性能等等。粘土的高比表面积使其具有较强的活性。目前矿物学家和材料学家的兴趣主要集中在研究粘土矿物的表面物理化学性质,采用各种方法改变和提高其活性,扩展它的应用范围,提高粘土的附加值。但是,在岩土力学工程中,却要抑制和降低粘土矿物的活性,特别是与水的结合能力。在工程界,凡涉及岩土工程的领域,都有一个灾害防治（包括地质灾害和工程灾害）和软基处理问题,其中重点处理和防治的对象就…     

微波加热在岩土工程中的应用

介绍了微波具有的特性以及微波加热原理,包括偶极极化、离子导电和界面极化三种机制。综述了微波加热技术在岩土工程领域的相关应用,例如快速测定土的含水量、处理固体废弃物、破碎岩石等,概述了该技术在融解冻土、淤泥土脱水、公路再生沥青修复技术方面的成果,并且提出微波加热技术可应用于减少有机土有机物含量、加热快速固结软土,以及微波加热研究的具体方向,期望能推动微波加热技术在岩土工程领域的推广。     

波速测试在岩土工程中的应用

通过波速测试技术进行岩土体弹性波速度原位测试,利用岩土体的纵、横波速度值能够进行场地类别划分,确定场地卓越周期,以及计算地基土的动参数,为岩土工程提供必要的设计参数。通过计算获得了徐州苏宁广场场地土的纵、横波速度以及场地土的动参数,根据《建筑抗震设计规范》确定徐州苏宁广场场地为二类场地,利用波速值计算场地卓越周期为0. 415 s与规范中查表获得的特征周期一致。为该工程场地工程地质评价和抗震设计提供了丰富的参数。     

光纤传感器在岩土工程中的应用

在了解光纤传感器工作原理的基础上,结合具体工程实例,通过对光纤传感器、弦式仪器和差阻式仪器性能比较分析得出光纤传感器的各项性能指标均优于弦式及差阻式仪器,特别是具有量程大、精度高的优点,与弦式、差阻式仪器相比,其灵敏度要高1～2个量级。光纤传感器还能应用于一些特殊场合,如高温、强电磁干扰等环境,因此值得广泛应用。     

岩土工程监测信息管理与数据分析网络系统开发及应用

针对目前水电边坡工程海量的监测信息和监测数据,为减轻监测信息管理与数据分析的劳动强度,提高劳动生产率,采用Microsoft Visual C++网络编程技术和SQL Server网络数据库开发出具有先进性、可靠性、通用性和可扩充性的岩土工程安全监测信息管理与数据分析远程可视化网络系统。将该系统应用于龙滩水电站大坝左、右岸边坡及导流洞监测资料的分析处理,实现了监测信息和数据的远程实时共享及网络化的管理和分析,使监测分析成果能够及时、准确地反馈给设计人员,对规避设计和施工风险、保证边坡施工和运行安全起到了重要的作用。     

均匀设计在岩土工程概率分析中的应用

基于神经网络的响应面蒙特卡罗方法,通过引入均匀设计来安排RBF神经网络的训练样本集,将均匀设计和RBF网络的优势有机地结合起来：一方面尽量减少训练样本点的数量;另一方面,训练样本点均匀地充满参数空间,有利于提高具有较强局部逼近能力的RBF网络的预测精度。应用该方法进行挡土墙结构抗滑移稳定性的概率分析,结果表明该方法与直接蒙特卡罗模拟的结果相当吻合,能够满足实际工程的精度要求。分析还表明,随机因素对挡土墙结构抗滑移稳定性的影响程度由大到小依次为基底摩擦系数、填土摩擦角、填土重度和填土对挡土墙墙背的摩擦角。     

大数据时代的岩土工程监测——转折与机遇

随着电子信息技术、科学研究与工程实践的快速发展,不断产生种类繁多、数量巨大的数据,大数据现象已经出现,在科学数据分析、电子商务和银行业等领域得到了越来越多的重视和应用,大数据即将深刻地影响着人类的生活、工作及思维。传统的数据存储方法、关系数据库、数据处理和数据分析方法逐渐不能满足大数据业务的需要。简要介绍了大数据的定义、特征、所涉及的方法和技术、带来的变革及简单的应用实例,回顾了岩土工程监测学科的历史、现状及面临的问题,指出大数据的概念与岩土工程监测具有天然的契合性,今后大规模、全方位、多维度及多场的岩土工程监测将得以实现。在大数据时代,以关联分析、成因分析及决策支持为核心的深入分析能力将成为监测工作的核心,现场监测将被提升到与试验、理论与数值模拟相同甚至是更为重要的地位。因此,岩土工程监测工作者应该重视大数据的研究,加强应用其他行业的大数据研究成果,抓住大数据对岩土工程监测带来的机遇,为未来岩土工程监测的跨越式发展奠定基础。     

GPU通用计算模式在岩土工程中的应用

由于岩土工程地质条件的复杂性及其规模的不断增大,对大规模数值计算速度的要求越来越高。显卡核心单元（GPU）由于其硬件构造特殊,有着并行计算上的独特优势、高速浮点运算性能和超高的内存带宽,可以很好地解决大规模的科学计算速度问题。文中介绍了GPU与CPU的硬件构架差异,总结了多核CPU、工作站等方式发展的局限性及GPU在并行运算方面的优势,详细阐述了GPU各类计算模式的发展特点及其成果,展示了其在坝区渗透特性中随机微分方程加速求解过程中的优越性,探讨了采用GPU进行大规模岩土工程数值计算的应用前景。     

BP神经网络在化探数据分类中的应用

BP神经网络作为一种具有高度非线性映射能力的计算模型,具有优良的非线性逼近能力,在化探数据处理、矿产资源潜力评价等地学应用中,很多问题正是具有高度的非线性的。BP网络可自动模拟各种成矿因素之间的自然关系,进行全局优化搜索,减少人为干预,提高资源预测的准确率。BP网络具有简单易行、并行性强等特点,目前仍是多层前向网络的首选算法。以新疆东天山的化探数据对BP神经网络进行测试,分别以东天山地区的典型金矿、典型铜矿做矿床规模和类型的分类。测试结果表明,改进的BP神经网络收敛速度快,具有较高的学习效率,可以很好地对化探数据进行分类。     

The artificial neural network as a tool for assessing geotechnical properties

Geotechnical properties are controlled by factors such as mineralogy, fabric and pore water: dynamic properties which can change in response to the environment and human intervention. Their interactions are difficult to establish by statistical methods alone due to their interdependence. Based on the application of an artificial neural network, a methodology has been developed for predicting geotechnical properties utilising their Relative Strength of Effect (RSE) and Potential Relative Strength of Effect (PRSE). The PRSE reveals the trend in the neighbourhood of the focus point and has been found to be less sensitive to any noise existing within the data set. An application is illustrated using sandstone data published by Hawkins and McConnel (1991) whereby the possible influence of petrological characteristics on their geotechnical properties has been assessed.     

岩土工程最小勘探数据量确定方法

准确地确定岩土设计参数统计特征值诸如均值、标准差是岩土工程可靠度分析与设计的重要前提。在满足岩土设计参数统计特征值计算精度条件下,文中提出了岩土工程最小勘探数据量的确定方法,定义了相对误差和相对变异性指标衡量岩土设计参数统计特征值计算准确性。系统地分析了静力触探试验数据量对砂土有效内摩擦角统计特征值计算精度的影响,并且根据相对误差和相对变异性指标确定了静力触探最小勘探数据量。研究结果表明,由静力触探试验间接估计砂土有效内摩擦角时均值相对误差较低,砂土有效内摩擦角相对变异性指标随静力触探试验数据量的增加而降低,即由认知不足引起的不确定性占总变异性的比值随静力触探试验数据量的增加而减小;当砂土有效内摩擦角容许相对变异性指标小于0.2时砂土有效内摩擦角在最大变异（COV=20%）与最小变异性（COV=5%）范围内,满足预定要求所需的最小静力触探试验数据量为10～100;若容许相对变异性指标小于0.3,所需的最小静力触探试验数据量为5～43。此外,间接估计岩土设计参数时经验回归模型不确定性对最小勘探数据量有显著影响。静力触探试验最小勘探数据量随经验回归模型不确定性的增大而增加,在确定岩土设计参数统计特征值时应尽量广泛收集勘探数据并选择精度较高的计算模型。