基于RAGA的指数曲线模型预测基桩承载力

预测挤扩支盘桩单桩极限承载力指数曲线模型的函数表达式是一个超定非线性方程。采用传统的最小二乘法对该模型参数进行回归处理时,往往由于计算复杂和人为因素的影响使预测结果存在较大的误差。为此,用实数编码加速遗传算法（RAGA）,对指数曲线模型的参数和理论极限承载力进行优化,并基于MATLAB环境下编写了模型的计算程序。结合工程实例,应用指数曲线模型对挤扩支盘桩静载荷试验实测数据进行了拟合分析。结果表明,基于RAGA的指数曲线优化模型能够更好地拟合实测数据和有效地预测单桩极限承载力,且基于RAGA的指数曲线优化模型具有求解速度快、计算精度和自动化程度高、人为干扰因素小、通用性强等优点。     

层次分析法在致密油有利区优选中的应用——以川中侏罗系大安寨段为例

层次分析法常用于解决复杂系统分析与决策中目标优选、排序等问题,也适用于油气勘探领域。在前人致密油地质特征研究的基础上,总结了致密油有利区优选指标。使用层次分析法优选有利区的核心内容是建立层次结构模型和构建2类矩阵。以四川盆地中部侏罗系大安寨段为例,介绍了使用层次分析法优选有利区5个主要步骤:1根据研究区地质特征,确定目标及方案,构建目标层和方案层;2根据影响致密油富集的要素,确定准则层;3构建准则层中各要素的成对比较矩阵,确定各准则要素的相对权重;4构建各准则要素对不同方案的判断矩阵,确定不同方案中各准则要素的权重;5将不同方案各准则要素的权重矩阵与准则要素的相对权重矩阵相乘,得到各方案的层次排序,进而选出最佳方案。优选的川中侏罗系大安寨段致密油最有利勘探区为金华—莲池区。操作简单、不需考虑下限值、适用范围广是层次分析法优选有利区的优点,但由于层次分析中的标度根据人为经验赋值,不同评价人员给出的评价结果有所不同。将层次分析法与GIS、特尔菲法、模糊数学法相结合,可以提高准则要素的优选合理性及赋值准确性。     

铁矿软弱地层巷道快速安全施工关键技术研究 ——“浅埋暗挖”技术的应用新进展

针对复杂条件下的铁矿含水软弱破碎地段巷道施工难点,首次应用“浅埋暗挖”技术,采用理论分析、室内试验、数值模拟和现场试验等进行综合研究,形成了对铁矿软弱破碎地层稳定性特点和地下巷道施工关键技术的系统认识,取得了一系列研究成果,形成了一整套安全、快速和稳定穿越铁矿含水软弱破碎地层的施工技术。关键技术是设计合理的隧道断面,进行科学的支护结构设计,应用主动式一次性永久支护取代被动式二次模筑衬砌,选择优化的支护参数,采用正确的开挖方法和应用信息化施工等。应用效果表明,该技术有效地解决了工程难题,保证了安全生产,取得了显著的经济和社会效益。     

山区谷底沉陷预测模型及其参数反演

我国西部地区地势复杂,沟壑纵横,地下开采极易导致边坡失稳,引发采动滑坡。在地下采动沉降与滑坡体挤压上升的叠加影响下,谷底区域地表沉降值明显小于类似地质采矿条件下的平原地区。为准确预测山区谷底区域地表沉降值,基于简支梁的弹性变形理论,并借助概率密度函数建立了山区谷底区域地表沉陷预计修正模型,明确模型参数物理意义及其取值方法。依据修正模型,以实测值和预测值之差平方和最小为原则构建适应值函数,基于模拟退火粒子群算法提出新的模型参数反演方法,借助MATLAB语言编制了相应的参数反演程序。最后将研究成果应用于山西某矿,得到谷底区域预测结果中误差为73 mm,与实测值基本一致,取得了较好的工程实践效果。     

基于改进果蝇算法的非线性模型参数估计方法

在对基本果蝇优化算法的寻优流程进行深入分析的基础上,提出一种单方向搜索处理的改进果蝇优化算法（IFOA）。该方法可以对极值点为非零非负的非线性函数进行优化处理,将其应用于非线性模型参数估计。实例表明,IFOA方法在参数估计精度上优于线性近似法与非线性迭代方法;与以遗传算法为代表的智能搜索方法相比,其估计精度相当,并具有参数设置少、寻优过程简单、易于程序实现等优点。     

时空大数据在空间优化中的应用

空间优化提供资源、实体等的高效配置与最佳空间组织方案,是地理学的重要研究领域。大数据背景下,各类蕴含时空信息的时空大数据能反映地表各要素的空间格局特征与演变过程,为空间优化提供强大的数据支撑。基于国内外时空大数据、空间优化研究成果,分析大数据发展历程、特征、定义及其影响,概括时空大数据的定义与特征,总结出对地观测、社会经济、物联网、互联网与社交网等5类时空大数据;在宏观(全国)、中观(省域)、微观(市县)3个尺度下,综述现有研究中的各种空间优化;将时空大数据在各类空间优化中的应用归纳为城市(镇)体系空间结构分析、自然生态环境监测、土地利用分析等7大类,并分别梳理了国内外的相关应用研究。该综述可为时空大数据、空间优化相关研究提供参考。     

双座串联大跨度斜拉桥粘滞阻尼器参数分析

以双座串联大跨度斜拉桥-珠海洪鹤大桥为背景,根据桥梁自振特性及场地效应,生成了三组人工波,采用纵向+2/3竖向的地震作用组合输入方式,通过非线性时程分析,系统的研究了粘滞阻尼器对双座串联大跨度斜拉桥减震性能的影响。同时为了确定粘滞阻尼器的最优参数,对粘滞阻尼器的阻尼系数C和速度指数α进行了参数敏感性分析。结果表明:设置纵向粘滞阻尼器能够显著减小双座串联斜拉桥的纵向位移响应,减小主梁在串联处发生碰撞的概率,同时改善主塔塔底结构受力情况,具有良好的耗能减震效果。综合考虑安全性、适用性和经济性等方面,最后给出针对洪鹤大桥的最优粘滞阻尼器参数:速度指数α为0.3,阻尼系数C为3 000kN/（m/s）^0.3。     

A fuzzy approach to the lectotype optimization of offshore platforms

Lectotype optimization of offshore platforms is of particular importance in the concept design process. Lectotype optimization involves multiple objectives with uncertainty and so is a problem of multiple attribute decision making. To date, there have been few published works on this topic in the context of offshore engineering. This paper develops a framework and methodology for evaluation of offshore platform alternatives, where a fuzzy optimum model is proposed to integrate the influence of each objective in the criteria set, and a new weight-assessing method is developed to mimic the decision maker’s experience and preference based on complementary pairwise comparisons. A case study shows that the new framework and methodology is scientific, reasonable and easy to use in practice.     

石家庄市地下水污染及其污染质排放的最优化控制

文章指出不考虑地域、条件,一律采用《工业“三废”排放试行标准》的不合理性。提出了用负荷控制来代替目前采用的污染质排放的浓度控制、总量控制,并从石家庄市地下水污染现状出发,建立了以该市地下环境系统最大限度容纳污染质为目标的线性最优化模型;得出该市防止地下水污染的排放浓度;求得了污水允许渗入量区间和地下水开采模数区间。     

中国县域生态资产损益的影响机制及优化提升路径

生态资源资产化、生态资产资本化是实现“两山”转化的一个重要途径,开展生态资产及其损益核算有助于生态系统的有效保护、科学管理和可持续利用。本文在借鉴国内外生态资产相关研究的基础上,构建了县域尺度生态资产及其损益核算技术体系,分析了1990—2018年中国县域生态资产的时空变化特征,明晰了造成生态资产损益的影响因素及作用机制,并针对具有不同生态资源类型、损益状况、驱动要素特征的县域提出了差异化的优化提升路径。结果表明：① 以农田、森林生态资源为主的县域数分别约占县域总数的45%和37%;1990—2018年中国县域生态存量资产的质量整体呈波动中上升趋势,而生态流量资产的变化趋势差异显著,近70%县域水源涵养量减少。② 生态流量资产价值呈现损与益态势的县域数分别约占44%和37%,空间分布呈现与“胡焕庸线”一致的分割特征,即西北广大地区县域明显增益,而东部和南部县域有所减损。③ 1990—2018年中国超过70%县域生态资产变化受气候变化与人类活动共同驱动,人类活动对生态资产增益县域的平均作用率约80%,而气候变化对生态资产减损县域的平均作用率约为60%。④ 综合分析,可将全国县域分为适应、减缓气候变化和生态资源修复、保护、管理5种类型,采用差异化的生态资产优化提升路径。