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大连地区路基软土冻融循环三轴试验研究被引量：3: 2013年; 以大连海事大学附近黄浦路路基土为研究对象,通过SLB-1型三轴试验仪进行不同冻融次数的三轴压缩试验,研究冻融对土的特性的影响.在不同围压(0-800kPa)和不同冻融循环(0-20次)的组合条件下,获得含水率、主应力差-应变、强度参数的变化规律.试验结果表明:相同冻融次数时,剪切强度随围压增大而增大;相同围压下土的内摩擦角、黏聚力和剪切强度随冻融次数的增加呈现先减小后增大的趋势;含水率随冻融次数的增加先升高后降低.转折点对应冻融次数在7次左右.采用超固结效应机理对冻融过程特性变化进行分析.; 江宗斌姜谙男; 关键词：路基土冻融循环

基于差异进化的地铁隧道围岩渗透系数三维数值反分析: 针对地铁隧道工程地质体的不确定性和地下水问题,综合三维数值模拟、正交设计和差异进化算法建立了渗透系数反分析算法。介绍了三维渗流数值计算和差异进化算法的原理,通过对于各向异性渗流参数正交设计和均匀设计方案组合进行三维数值试...; 姜谙男江宗斌姜帅; 关键词：地铁渗流反分析; 文献传递

Lemaitre等向硬化弹塑性损伤耦合本构模型积分算法及程序实现被引量：2: 2015年; 涉及复杂材料弹塑性损伤问题数值计算研究时,不仅需要选择恰当预测损伤和破坏的本构模型,还需要有效和稳健的本构积分算法。首先,阐述了在热力学和连续介质力学框架下建立弹塑性损伤本构模型的基本步骤;其次,基于Lemaitre等向硬化弹塑性损伤耦合本构模型、相应的本构积分算法-完全隐式返回映射算法(Fully Return Mapping Algorithm)和一致切线模量,采用C++语言在Visual 6.0环境下编制有限元本构求解程序,在塑性损伤修正步中求解返回映射方程时,选取一种简单的形式,只需迭代求解一个标量非线性方程,计算效率较高。最后,通过缺口圆棒数值算例初步验证了程序的正确性,并编制接口程序对计算结果进行可视化。研究结果表明积分算法的有效性及程序的正确性,Lemaitre等向硬化弹塑性损伤耦合本构模型能够较好地模拟韧性材料的破坏发展过程,可以求解类似的有限元边界值问题,为考虑损伤特性的韧性材料结构研究和设计奠定基础。; 王军祥姜谙男; 关键词：弹塑性有限元

Displacement Back Analysis Based on Differential Evolution Algorithm in Metro Station Engineering: In this paper differential evolution algorithm(DE) which is a new global optimization algorithm is introduced ...; Annan JiangJunxiang Wang

桥基隧道明挖施工多元信息集成智能方法与应用被引量：5: 2014年; 针对大连地铁香工街车站明挖施工邻接桥桩的问题,构建施工远程信息自动化监测体系,进行静力水准仪、电子测斜仪、电子轴力计等传感器布置,获得施工过程多元信息。基于Visual C#.Net平台自主开发了集成智能分析系统,引入支持向量机和差异进化算法,建立三维力学参数反分析和时间序列预测方法。该软件系统包括数据操作、反馈分析、数据报警和可视化输出的模块。将该方法系统应用于大连地铁香工街车站施工过程,进行多元信息采集,利用实际监测的信息数据,调用系统差异进化算法进行第2层和第3层岩石弹性参数搜索,反馈计算值与监测值的最大相对误差为8.23%,进而简化了倒换撑方案。然后通过对QCJ-13-01桥墩监测数据的DE-SVM非线性时间序列预测和超前报警,及时采取隔离桩措施,有效地控制了桥桩变形。该方法系统集自动化远程监测硬件技术和计算智能分析功能于一体,为类似复杂地下工程信息化施工提供先进有效的途径。; 姜谙男沙权贤宋战平李鹏吴彪; 关键词：明挖多元信息时间序列预测支持向量机

岩石弹塑性损伤本构模型建立及在隧道工程中的应用被引量：22: 2015年; 在实际隧道施工过程中,隧道开挖引起地下岩体应力重分布使得围岩的微裂纹扩展损伤,并伴随有塑性流动变形。在地下水环境中对于孔隙和微裂隙围岩介质受到应力作用时,在内部将产生高孔隙水压力影响岩石的力学性质,也改变了围岩的破坏模式。为了研究损伤引起的刚度退化和塑性导致的流动两种破坏机制的耦合作用,从弹塑性力学和损伤理论的角度出发,同时引入修正有效应力原理来考虑孔隙水压力的作用,建立基于Drucker-Prager屈服准则的弹塑性损伤本构模型;针对该本构模型推导了孔隙水压力作用下弹塑性损伤本构模型的数值积分算法-隐式返回映射算法,分别对预测应力返回到屈服面的光滑圆锥面或尖点奇异处两种可能的情况给出了详细的描述,隐式返回映射算法具有稳定性和准确性的特点;大多数弹塑性损伤模型中涉及参数多且不易确定的问题,采用反分析方法获得损伤参数,解决了损伤参数不易确定的难题;采用面向对象的编程方法,使用C++语言编制了弹塑性损伤本构求解程序,并对所建立的弹塑性损伤模型和所编程序进行了试验和数值两个方面的验证;最后将其在吉林抚松隧道工程中进行应用,模拟了塑性区和损伤区的发展变化。研究结果表明:所建立的弹塑性损伤本构模型能够较好地描述岩石的力学性能、塑性和损伤变化趋势,所编程序能够进行实际工程问题的模拟,对现场施工给予一定的指导。; 王军祥姜谙男; 关键词：孔隙水压力弹塑性损伤本构模型反分析方法

基于Cvisc蠕变模型的CFG桩路基施工沉降分析被引量：12: 2013年; 针对软土具有很强的流变特性,主要采用FLAC3D中的黏弹塑性模型Cvisc模拟软土路基在有蠕变参与和无蠕变参与沉降的对比。经过计算发现:蠕变20 a后路基沉降达到16 cm,而没有蠕变参与的路基沉降只有4 cm。软土路基蠕变位移占整个位移的一半以上。蠕变的过程其实是土体逐渐固结的过程,由于上部应力比较大,使得土体的沉降值继续增加。为防止沉降过大,对路基加CFG(水泥粉煤灰桩)进行处理,并且改用不同桩参数(桩长、弹性模量)后发现,桩的长度对于蠕变产生的影响要远远大于桩的弹性模量产生的影响。桩及褥垫层对于塑性区的影响较大,有利地减小了土体的破坏,使得土体的破坏区域集中在褥垫层附近,缩小了塑性区的范围。; 江宗斌姜谙男石静; 关键词：软土路基蠕变 FLAC3D CFG桩

孔隙水压力作用的弹塑性CPPM算法及隧道围岩力学参数反演被引量：6: 2014年; 海底隧道相比陆地隧道更易导致突水等灾害,为了研究隧道围岩在孔隙水压力作用下的受力、变形规律、塑性区的变化以及力学参数不易准确给出的问题.首先在弹塑性本构方程积分算法—最近点投射算法(Closest Point Projection Method)中引入修正有效应力公式,使用C++语言编制了考虑孔隙水压力作用的弹塑性有限元求解程序,应用所编程序对不同孔隙水压力作用下隧道的位移场、应力场及塑性区进行模拟;其次基于智能优化算法—差异进化算法(Differential Evolution)和所编弹塑性有限元求解程序开发了智能反分析程序,对不同差异策略下反演参数的精度进行比较,分析了反演参数的演化趋势随着进化代数的变化规律.研究结果表明,所编制的考虑孔隙水压力作用的弹塑性有限元程序可以较好地进行数值计算,计算结果显示孔隙水压力对隧道的受力、变形及塑性区影响比较显著,随着孔隙水压力的增大,塑性区明显扩大.自主开发的智能反分析程序反演结果具有较高的精度,其中差异策略对反演精度影响较为明显,同时在反演时需综合选择算法的变异因子和交叉因子,以达到反演参数最优化的目的,可以将所开发的程序应用于实际隧道围岩力学参数反演,对设计及动态施工起到辅助作用.; 王军祥姜谙男; 关键词：海底隧道塑性区参数反演

基于ANN-GIS的海水入侵参数智能识别方法研究: 海水入侵的预测和防治是一个系统决策的复杂过程,涉及到地质体的空间复杂性和不确定性。本文将地理信息系统和人工神经网络相结合,建立基于ANN-GIS的海水入侵参数智能识别方法。基于地理信息的图层技术,将历史数据和数值模拟数据...; 刘丽波姜谙男李奎; 关键词：海水入侵 GIS 人工神经网络参数识别; 文献传递

基于DE-CPPM的智能反分析方法在地铁隧道中的应用被引量：2: 2013年; 地铁隧道围岩的非线性、非均质、不连续性等特点,难以给出准确的围岩力学参数。引入智能优化算法——差异进化算法(Differential Evolution,DE)到反分析方法中,该算法在搜索成功率和计算效率上有很大的优势,对初始值无要求、受控变量较少、收敛速度快、自适应性好等优点;最近点投射算法(Closest Point Projection Method,CPPM)是本构积分算法的一种,可避免预测应力漂移屈服面的现象,具有精确性和稳定性等特点,迭代计算中使用Newton-Raphson法可获得近似平方的收敛速度。基于Drucker-Prager模型的最近点投射算法和差异进化算法原理,综合2个算法的优势,从优化算法的选择和调用的正算程序2个方面考虑,建立了弹塑性智能位移反分析DE-CPPM方法。采用C++语言自主开发了全套智能位移反分析程序,并将其应用于在建大连地铁1号线试验线路海事大学段隧道工程。结果表明了该方法的可行性和正确性,及程序的高精度性和实用性,为在建大连地铁隧道后期施工提供了参考和帮助。; 王军祥姜谙男; 关键词：地铁隧道

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国家自然科学基金(51079010)

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