裂纹反演分析的NMM-Elman神经网络协同方法

裂纹识别是结构健康监测的重要内容。本研究基于反演分析原理,将数值流形方法(NMM)与Elman神经网络相结合开展裂纹识别。NMM用于获取对应裂纹构型下测点的位移数据以供Elman神经网络的学习,在此基础上利用训练好的Elman网络进行了直线裂纹反演。通过2个典型算例证实了NMM-Elman协同方法的可行性和精度,与此同时分析了测点布置方式及输入数据噪声等因素对裂纹反演精度的影响。表明本研究的方法能够准确反演出单一及复杂裂纹的裂尖坐标。本研究的工作为复杂裂纹的高效准确识别提供了一种新的思路和方法。     

平面热弹性问题的Wachspress多边形流形元研究

流形元法独有的数学覆盖系统和物理覆盖系统使其在域离散等方面具有明显的特色。多边形单元(边数大于4)则具有网格划分更灵活、不易发生体积自锁、更适合分析复杂异质结构等优点。发展了用于分析二维热弹性问题的Wachspress多边形流形元法(WPNMM)。列出了热弹性问题的控制方程和边界条件,给出了WPNMM的位移场近似函数和权函数,导出了WPNMM求解平面热弹性问题的总体方程;描述了主要求解策略,在与物理域边界不一致的数学覆盖系统上对两个典型算例进行了模拟。分析表明:对指定的数学覆盖系统,矩形平板中考察点的位移相对误差在2%以内,开孔方板则不超过3%,研究结果充分展示了方法的精度及其在网格划分方面的优势。     

地铁车站基坑工程工期风险值计算

基于全概率、蒙特卡洛思想,构建阶段工期变化风险值的计算方法与步骤.从工期未发生异常变化、工期发生异常变化但未采取补救措施,以及工期发生异常变化且采取补救措施3方面进行阶段工期变化风险的概率计算,建立了工期异常时间全概率法的计算公式;运用蒙特卡洛思想,构建了基于Matlab的阶段工期变化风险蒙特卡洛法的计算步骤,并将贝塔分布函数用于描述工期变化.最后以某车站基坑工程为例,计算获得了该基坑开挖与支护工期变化风险值,验证了全概率法和蒙特卡洛法的实用性.     

沥青胶结磷石膏粉的防水性能及应用研究

采用沥青胶结磷石膏粉制备混合物,对其防水性能进行试验研究.根据沥青试验方法,测试了混合物的针入度、软化点与延度;针对不同试件,开展了粘结力试验、渗水试验与低温弯曲试验;借助洗衣机开展了冲刷模拟试验,并进行了初步场地应用检验.结果表明:磷石膏粉增强了沥青的硬度与高温稳定性;当粉胶比≤4.0时,混合物的冲刷质量损失率小,且...     

水平静荷载作用下箱筒型基础防波堤位移特性的离心模拟

通过离心试验对箱筒型基础防波堤在水平静荷载下的位移特性进行了研究.研究表明:防波堤发生向港侧转动,海侧和港侧分别发生向上和向下位移,整个防波堤发生向港侧水平位移.地基土体强度越大,转角、港侧竖向位移量和水平位移量越小,而海侧竖向位移量越大.荷载比大于屈服荷载比后,位移速率显著增大,地基土体强度越高,屈服荷载比越大.     

瞬态热传导问题的精细积分数值流形方法研究

数值流形方法(NMM)因其特有的双覆盖系统(数学覆盖和物理覆盖)在域离散方面具有独特的优势,而精细时间积分法则具有精度高、无条件稳定、无振荡以及计算结果不依赖于时间步长等特点。发展了用于研究二维瞬态热传导问题的精细积分NMM。结合待求问题的控制方程和边界条件,并基于修正变分原理导出了NMM的总体方程,给出了求解此类时间相依方程的精细时间积分及空间积分策略,选取了两个典型算例对方法的有效性进行了验证,结果表明本文方法可以高效高精度地求解瞬态热传导问题。     

道路工程风险决策模型及应用

针对传统风险源异常防治措施决策方法中的不足,借助Dempster-shafer理论,建立了一个基于风险效益理论的决策模型。该模型首先对前期类似工程资料和风险源现状进行统计分析,确定不同决策下风险源后期需补救的概率及其费用;再结合决策者的风险厌恶程度,确定风险源后期发生异常的综合概率;最后比较不同措施组合下的的风险效益,将效益最大的方案作为最优决策方案,并可借助灵敏度分析方法,对决策结论的可靠度进行评价。以佛山“一环”减少工后沉降的措施决策为例,演示了该模型的使用过程,验证了模型的实用性。     

基于数值流形方法和交互积分法的平面裂纹T应力求解

发展了用于计算含裂纹平面各向同性线弹性材料T应力的数值流形方法(NMM).利用修正变分原理导出了分析二维裂纹问题的NMM离散方程,给出了围域型交互积分法提取T应力的主要公式;对单边裂纹问题、倾斜裂纹问题、孔边多裂纹问题三个算例进行了模拟,证实了本文方法的收敛性和精度,并进一步探讨了裂纹构型(如裂纹的长度和倾角)对T应力...     

地铁车站基坑稳定风险值计算

将不确定性分析法中的概率分析方法与失效分析方法相结合,构建单因素风险率、因素组合风险率、风险值的计算方法与步骤,对某车站基坑稳定风险值计算进行研究。研究结果表明:以数值分析方法为基础,建立影响因素与响应值之间的高维映射模型,结合Monte Carlo模拟分析方法,能较好地进行单因素风险率计算;该车站基坑的整体滑动失稳对基坑稳定起控制作用,基坑土层参数变化基本服从正态分布,开挖及支护方式变化基本服从贝塔分布;通过多因素影响下的稳定风险率、风险值的计算,判别了该车站基坑的风险概率等级,估算了相应的风险值。     

道路工程风险决策模型的研究及应用

针对传统风险事件异常防治措施决策方法的不足,借助Dempster-Shafer理论,建立了一个基于风险效益理论的决策模型.该模型首先对前期类似工程资料和风险事件现状进行统计分析,确定不同决策下风险事件后期需补救的概率及费用;再结合决策者的风险厌恶程度,确定风险事件后期发生异常的综合概率;比较不同措施组合下的的风险效益,将效益最大的方案作为最优决策方案,并借助灵敏度分析方法,对决策结论的可靠度进行评价.最后以佛山"一环"减少工后沉降的措施决策为例,演示了该模型的使用过程,验证了模型的实用性.