一、层次分析法确定影响地下洞室围岩稳定性各因素的权值(论文文献综述)
李路[1](2021)在《基于AHP-正交试验模型围岩稳定性影响因素数值模拟研究》文中指出以某水电站引水隧洞为例,在研究围岩稳定性影响因素时,综合考虑了工程地质因素,以弹性模量E、黏聚力C、内摩擦角Φ、隧洞埋深H、隧洞半径R为影响因素,采用正交试验原理进行16组不同工况数值模拟计算,运用极差分析和层次分析AHP法对隧洞顶部竖向位移和隧洞腰部水平位移进行分析。结果表明:影响隧洞顶部竖向位移主次因素为H>R>E>C>Φ,其权重分别为43.097%、28.731%、19.117%、5.871%、3.184%;影响隧洞腰部水平位移主次因素为H>E>R>C>Φ,其权重分别为46.832%、21.820%、18.626%、8.160%、4.562%;正交试验极差分析与层次分析AHP法相结合,增加了一致性检验的满意度,使分析结果更加可信。
吴钦[2](2021)在《动静载作用下地下洞室稳定性数值模拟研究》文中研究表明随着我国经济的发展与现代的城市建设的加快,地下空间的开发与利用得到前所未有的发展,各类不同规模的地下空间工程得以实施。抗爆安全防护设计是地下工程建设过程必须考虑的关键技术问题之一,如超当量炸药爆炸冲击作用(如钻地核弹爆炸)下地下工程围岩稳定性评价,既涉及到冲击波对地下岩体与支护结构的复杂动力作用过程,又涉及到地下工程开挖支护等静力施工作用历史的影响,是工程与学术界研究的热点与难点。建立全面考虑动静作用过程的地下洞室围岩稳定与支护结构安全分析方法迫在眉睫,本文采用精细有限元数值模拟,围绕如何快速开展动静荷载作用下地下洞室快速模拟分析、如何考虑静力与动力综合作用效应及动静荷载共同作用下地下洞室围岩稳定影响要素与不同支护结构作用效果,系统开展了对动静载作用地下洞室稳定性评价分析及抗爆支护设计的研究,取得如下研究成果:(1)基于Python语言进行ABAQUS二次开发,构建了能考虑洞室几何尺寸(洞型、大小)及模型无限元边界、洞室围岩特性、爆炸荷载特性、初始应力场、阻尼系数、开挖施工过程等要素的自动化建模方法,开发了能输出关键点力学变量响应的自动后处理方法,实现了智能化的动静载作用地下洞室围岩稳定的快速分析。(2)假定动静载作用下地下洞室的破坏是动力作用下的静力破损区持续劣化的结果,基于强度折减原理,构建了考虑静力作用历史效应的动力作用下地下洞室稳定性数值模拟方法,通过岩体破坏特征分析,提出了以塑性区面积增幅比和位移增幅比作为动静载作用下地下洞室围岩稳定判据的新方法。(3)系统研究了动静荷载作用下埋深、洞型、峰值荷载、围岩等级及侧压力系数对洞室稳定系数的影响,揭示了动静载作用下地下洞室稳定性与影响因素之间的定量关系。(4)开展了衬砌及预应力锚杆支护的抗爆性能研究,通过对两种支护形式抗爆特点的对比分析,发现衬砌更有利于限制洞室的振动响应,预应力锚杆更利于限制洞室的变形。进一步通过敏感性分析,研究表明:随着支护性状的改变,洞室围岩的动力响应在一定范围内有所减弱,围岩变形有所减小。(5)开展了预应力锚杆和衬砌支护条件下洞室抗爆性能进行了研究,结果表明:该支护结构在动静载作用下能够充分发挥各自的优势并能显着提升洞室的抗爆性能。在此基础上,结合夹芯泡沫复合衬砌材料对洞室抗爆支护性能的影响分析,提出一种新的抗爆支护结构并对其性能进行了验证。研究为动静载作用下地下洞室稳定性评价提出一种新的思路,丰富了地下洞室的抗爆支护设计的理论依据。
姚尧[3](2021)在《多因素影响下深埋洞室锚固围岩稳定性分析及支护优化研究》文中研究说明随着世界经济的高速发展,深部岩体工程的开发与利用已经成为地下工程领域研究的重要课题之一。由于深埋岩体工程赋存于典型的“三高一时一扰动”复杂力学环境中,其围岩在多种因素的共同作用下具有显着的流变特征,表现为围岩变形在施作初期支护一段时间后才趋于稳定。因此,研究支护条件下深埋洞室围岩的稳定性及其支护参数优化对确保深埋岩体工程安全施工具有极其重要的现实意义。本文在总结分析国内外研究成果的基础上,以预应力锚杆支护后的深埋围岩为研究对象,通过对预应力锚杆受力特征和围岩变形因素的系统分析,提出了基于锚杆受力来研究深埋洞室锚固围岩变形规律的反演分析方法,建立了多因素影响下的深埋洞室锚固围岩稳定性的模糊综合评价模型,进而优化了洞室开挖及支护方案。论文主要研究内容及成果如下:(1)研究了预应力锚杆的受力特征及其中性点的位置。深埋洞室开挖并完成初期支护后,锚杆与围岩产生协调变形。基于杆岩耦合原理和锚杆中性点理论,建立预应力全长锚固锚杆和围岩相互作用的力学模型,分析了支护条件下预应力锚杆的受力特征。根据杆体静力平衡条件,确定杆体表面剪应力为零的中性点位置和该处的最大轴力值。(2)探讨了锚杆支护条件下洞室围岩的变形规律。建立锚固围岩力学计算模型,基于Mohr-Coulomb屈服准则和中性点理论,考虑预应力锚杆的锚固效应,分析了初期支护条件下洞室围岩弹塑性区的应力分布规律,构建了杆体中性点处的最大轴力与围岩塑性区半径的解析关系式。结果表明,可以通过锚杆最大轴力值来反演分析围岩的变形范围。(3)分析了锚杆支护条件下深埋围岩变形的主要影响因素。深埋洞室锚固围岩变形是受开挖扰动、地质强度指标、锚杆预应力及孔隙水压力等主要因素同时作用的结果。基于杆体最大轴力与围岩塑性区半径的解析关系,推导出多因素影响下围岩变形范围和洞壁位移的理论公式。结果表明:洞室围岩塑性区及破裂区半径随开挖扰动和孔隙水压力的增加而增大,随地质强度指标和锚杆预应力的增加而减小。(4)建立了深埋洞室锚固围岩稳定性模糊综合评价模型。考虑深埋锚固围岩的变形特点,在总结分析地下工程常用稳定性评价方法的基础上,选取饱水岩石单轴抗压强度、岩体完整性系数、渗水量、岩体风化程度、开挖扰动、锚杆轴力、水平收敛和拱顶下沉作为评价因素,构建了深埋锚固围岩稳定性模糊评价模型,实现对深埋洞室施工阶段围岩稳定性的适时动态分析。(5)提出了深埋洞室开挖预留量及锚杆支护参数的优化方案。以秦岭某在建深埋引水隧洞为工程背景,在对该隧洞锚固围岩稳定性进行模糊综合评价的基础上,利用上述理论计算了初期支护条件下锚杆中性点位置、隧洞围岩变形范围及洞壁位移量,进而确定了该隧洞合理的开挖预留变形量及其锚杆支护参数。结合现场监测数据,验证了上述研究成果的工程适用性。研究成果对深埋洞室变形控制及安全施工具有积极意义。
冯磊磊[4](2021)在《基于组合赋权和蝴蝶突变模型的岩爆等级评判》文中指出岩爆是地下工程建设中一种常见的地质灾害类型,其破坏程度较为强烈。由于岩爆具有突发性和不可预知性,因此有必要针对不同地下工程特点进行深入研究,并提出一系列切实可行的预测方法和防治措施。本文使用组合赋权和蝴蝶突变模型结合的方法构造岩爆等级综合评价模型,进而对岩爆等级烈度进行预测和探究。(1)本文围绕岩石的岩性、能量、围岩应力情况三个方面分析岩爆发生的影响因素,并从中选取四个影响因子作为评判指标。(2)采用主客观三个方法(改进的G1法、变异系数法和CRITIC法)结合的组合赋权法对评判指标的重要性排序进行改进,以此来消除单一使用某种赋权法带来的弊端。再采用垂面距离法改进传统的TOPSIS法,从不同的角度对各岩爆判别指标的权重进行分配,以达到提高计算结果准确率的目的。(3)选择与评价指标数量相对应的蝴蝶突变模型,通过计算得到各评价指标的权重,据此进行归一化计算,得到突变级数值,再划分相对应的岩爆烈度等级区间,通过对比分析获得最终评价结果。结合冬瓜山矿床工程实例,根据上述方法进行计算分析,最后对其岩爆情况进行预测,得出岩爆等级评价结果。得出的最终评价结果与岩爆真实等级相符,验证了基于组合赋权和蝴蝶突变模型的综合评价法在岩爆烈度等级预测方面的可行性。
赵浩杨[5](2020)在《引汉济渭深埋隧洞围岩稳定性安全分析》文中进行了进一步梳理水利水电、铁路、公路、矿山、国防、资源储备等诸多领域,都有大量的岩体地下工程和边坡工程。据不完全统计,我国近几年每年新修建的水工隧洞就有500多公里,铁路和公路隧道长度达到4000多公里。传统的围岩稳定性分析,无论是数值分析还是理论分析,都是正分析的过程,往往都是采用经验类比确定围岩力学参数,存在不准确性和一定的安全隐患。所以,在实际工程中,通过获得工程的监测数据反分析得到岩体力学参数,进行围岩稳定性安全分析。本文以引汉济渭工程秦岭深埋隧洞为背景,收集实际工程现场的监测数据,进行回归分析预处理,结合有限元计算模型和BP神经网络-遗传算法智能系统,对隧洞围岩力学参数进行反分析。采用正交设计试验和均匀设计试验,对确定的力学参数(弹性模量、凝聚力、内摩擦角)在初始域内进行设计,获得多组参数样本带入到建立的有限元模型中,求出BP神经网络-遗传算法智能系统的训练样本和测试样本。采用遗传算法优化BP神经网络,解决其容易陷入训练时间过长和局部极小值等缺点。将有限元模型计算后的结果作为训练样本和测试样本,构建BP神经网络-遗传算法智能系统。将得到的优化后的力学参数带入有限元模型,进行隧洞围岩开挖前、开挖后和支护后的应力应变、位移变形、塑性区分析,达到围岩稳定性安全分析与信息化施工的目的。研究成果对施工方法变更、预留变形量的确认和修改、施工工序的更改具有一定的参考价值。
时泽俊[6](2020)在《强风化岩层地铁车站暗挖施工风险评价研究》文中认为强风化岩层在我国分布广泛,因其类土状岩性及较浅的埋深,对地铁及隧道工程施工造成较大干扰,极大增加了施工的风险性和复杂性。地铁车站作为地铁建设的重要组成部分,通常以大断面乃至超大断面的形式存在,本身具有施工难度大风险高的特点。强风化岩层下的超大断面地铁车站建设中,在地质和施工技术方面提出了双重难题,且通过历史危险事件统计分析,发现此类车站施工中险情常发,此种工况下的地铁车站施工存在不容忽视的安全隐患。本文基于强风化岩层下的地铁车站施工,通过危险事件的搜集整理和现场实地走访调研,旨在建立有针对性的风险指标体系和完善的风险评价体系,为强风化岩层地铁车站建设提供理论支撑,并以实际的防控措施来降低施工风险。本文首先通过理论研究,归纳现今的风险评价研究成果,在此基础上,结合本文所针对的特殊地质条件,对强风化岩层的工程特性进行了分析。整理归纳了近年来强风化岩层地铁车站施工危险事件的发生情况,结合现有研究,确定了风险因素的四大分类。在风险因素识别中,本文分别基于危险事件分析、基于实地走访调研分析以及基于施工工法分析,获得较为全面准确的风险因素清单。在风险因素权重的确定中,本文分别使用主观层次分析法和客观CRITIC法计算权重,再使用灰色关联度组合赋权法进行组合赋权,得到最终权重赋值。考虑到神经网络模型较好的分析精度和避免主观随意性的特点,建立BP神经网络评价模型,将样本数据分为训练组和测试组分别带入模型,确保所建立模型的准确性。基于青岛地铁某车站进行风险评价,将专家对于各风险因素的打分由传统的综合打分改变为对于风险发生可能和风险造成损失的分别打分,将汇总后的打分情况分别输入已建立好的四套BP神经网络模型,得出四大类风险的评价结果,结合各类因素的权重情况,得出最终的车站风险评价结果。最后,针对风险评价结果,提出对于该车站的风险管控措施,提升地铁车站施工的安全性、有序性,同时为强风化岩层地铁车站施工风险评价提供理论支撑。
戴云峰,林锦,韩江波,周志芳,刘九夫,高广利[7](2020)在《储油洞库地下水流系统影响因素权重分析》文中研究表明为了评价影响储油洞库地下水流系统各因素的权重,利用层次分析法,结合山东某大型地下水封储油洞库工程实例,对影响储油洞库地下水流系统的水幕系统关键设计参数(水幕钻孔注水压强、水幕系统高度、水幕钻孔间距和水幕系统宽度)、储油工况等因素进行多因素综合分析。结果表明:水幕系统注水压强的权重最大,是影响储油洞库地下水流系统的主要因素;储油洞库建造期水幕系统是控制地下水流系统的关键,运行期地下水流系统主要通过水幕钻孔注水压强控制。
杨博文[8](2019)在《基于可拓理论的动态围岩等级判定方法研究》文中进行了进一步梳理本文依托中山至阳春高速公路开平至阳春施工段某一隧道工程,针对工程实际中出现的隧道围岩等级判定工作中出现的地质突变和与设计围岩等级不相符的问题,研究了一种基于可拓理论的动态围岩判定方法,提出了一套可行的解决方案。首先,由于隧道工程前期地质勘察工程和现有围岩分级方法的局限性,传统的围岩分级方法不能很好的应对现阶段的隧道开挖工作。比如,RQD法只考虑单一因素;RSR法、RMR法以及国标BQ法虽然考虑了多种因素的影响,但只进行了定性分析,没有定量分析,再者传统方法没有充分考虑施工对围岩稳定性的影响。为解决V型山谷段内地质条件突变这一施工难题,本文结合上述传统分级方法的优点,结合可拓评价围岩的理论提出一套围岩分级方法,这套方法在评级时可以充分考虑施工对围岩稳定性的影响,同时随着隧道进一步的开挖,可将监控数据回代入该方法中,从而实现对围岩等级的实时修正,这样就能实时的、动态的、闭环的评价围岩等级。将上述评级方法运用到工程实际中去,通过与国标BQ法结果相对比,得出可拓评价是可行的,是准确的,并且具有BQ法不具备的客观性、动态性和广泛适用性。同时,在对围岩等级进行实时修正过程验证了上述方法的准确性。综上所述,本文提出的可拓围岩评价方法和对V型山谷段施工优化方案是具有现实参考意义的。
高旭[9](2019)在《地下水封洞库围岩非均质性及其参数刻画研究与应用》文中指出地下水封洞库常建于裂隙发育、地下水充裕的硬质花岗岩体中,受不同规模随机分布的岩体结构面影响,围岩参数不可避免地表现出强烈的非均质性或空间变异性。在水幕系统维持的高地下水压力作用下,围岩非均质性可能导致洞室局部出现灾难性的变形破坏现象,即围岩存在高失稳概率部位。而在实践中对岩体非均质性的有限认识严重制约了对围岩存在高失稳概率部位的识别工作,进而限制了支护设计的可靠程度。鉴于此,本论文以地下水封洞室非均质围岩岩体为研究对象,通过对围岩参数(渗透系数Ks、有效杨氏模量E′、有效粘聚力c′、有效内摩擦角φ′)的反演刻画研究,精准识别出围岩体存在的高失稳概率区域,进而提出针对性的支护方案。以宁波百地年地下水封洞库工程为实例,首先研究围岩各参数代表性体积单元(REV)尺寸效应和各向异性效应,阐明该水封洞室考虑围岩非均质性的必要性。利用掌握的勘察资料确定参数的无条件随机场统计特征,包括均值、方差、相关尺度,作为参数反演所需要的先验信息。然后,生成一组满足先验信息的参数随机场作为参考场,基于参考场进行正演计算以采集水头和位移信息。紧接着,在围岩参数与位移的空间互关联分析基础上,运用逐次线性评估原理建立水力层析扫描技术和位移反分析技术,融合采集的水头和位移信息分别来反演刻画渗透系数Ks和力学参数(E′、c′、φ′)的空间非均匀分布及其各参数的条件不确定性。接着,通过概率理论建立可行的失稳概率化评价方法,定量化地识别出围岩不同部位的失稳概率,从而反馈性地指示出洞室需要补强支护的具体位置。最后,提出了考虑围岩非均质性的地下水封洞室信息化施工技术途径。本论文取得的主要结论如下:(1)渗透系数REV和力学参数REV尺寸大小比洞室几何尺寸相差不大,不能采用等效连续均质模型,因此考虑围岩非均质性是有必要的。各参数的无条件随机场统计特征表明渗透系数的空间变异性程度明显大于力学参数的空间变异性。以结构面网络模型为基础,通过数值试验探索出渗透系数无条件随机场相关尺度与岩体结构面平均最大迹长基本相等,且结构面的优势方向将控制随机场的统计各向异性特征。反之,若结构面不存在优势方向,则参数随机场表现为统计各向同性。(2)围岩中一点处的位移与靠近该点位置的Ks、E′、c′、φ′都呈负相关关系,而只与远离该点位置的Ks呈正相关性。围岩位移受整个模型范围内渗透系数和有效杨氏模量的影响,但只对附近的强度参数(有效粘聚力和有效内摩擦角)具有相关性。另外,从互相关性数量级来说,位移对Ks的互相关性最大,对E′的互相关性最小,对c′和φ′的互相关性居中。(3)基于参考场的正演分析表明:由于存在着水幕系统维持的高地下水压力,且sK的非均质性可以改变洞室周围渗透力分布,若只考虑力学参数的非均质性,则不能反映洞室开挖后真实的变形和稳定性状况。因此,在地下水封洞室开挖安全分析中同时考虑岩体水力学和力学性质的不均匀性具有重要实际意义。(4)利用水力层析扫描反演刻画Ks场,基于反演Ks场所评估的水力梯度场虽未能反映真实水力梯度场中每一个细部特征,但却把握住总体特征,尤其是水力梯度大的地方都刻画的非常清楚,从而明确了关键的渗透力荷载大小和分布情况。基于评估的渗透荷载,采用位移反分析技术反演刻画的E′场在有位移采样的部位与参考场的空间分布具有极高的相似性,但对于反演的c′场和φ′场仅在靠近洞周范围内被反演刻画出来。并且,越靠近监测点的围岩参数被描述得越清晰,解析度越高,所对应的条件不确定性也越小,代表对反演结果的可信度越高,这对围岩失稳概率评价极其重要。(5)通过一阶近似法分别基于参数先验信息和参数反演结果计算出围岩失稳概率分布。可以发现,如果仅仅依靠参数先验信息则会低估围岩失稳概率,而经过参数反演评估结果则可以相对精确的指示出高失稳概率区。基于识别出的高失稳概率区,提出针对性的锚固补强措施,比直接采用位移量大的传统判别指标来提出锚固补强措施,更能够起到优化设计的目的。
陈丹蕾[10](2019)在《基于模糊算法的水工隧洞围岩等级智能评判方法研究》文中进行了进一步梳理近年来,我国隧洞工程的建设正处于飞速发展中。对于隧洞和地下工程的设计与施工,相关的工程施工理论及经验尚需丰富。由于岩土地层的复杂性、环境保护的高要求,所以施工技术难度越来越高。与此同时,鉴于岩土地层的特性具有明显的随机性特征以及对一些复杂工程问题的处理常常缺乏经验,所以在一些地质条件复杂的工程中,相关的工程设计和施工方案因围岩分级方法不科学和不合理性而出现问题。这些问题往往会导致所选择的支护方式达不到工程的安全要求,轻则造成支护的破坏,加大了工程的投资,重则会引起塌方等较大的安全事故。为了避免以上情况的发生,通过分析传统的四种围岩分级方法中存在的问题,本研究结合模糊算法针对围岩的等级进行详细划分,进行围岩分级的指标体系的研究和模糊理论的基本概念的研究。选取6个重要影响因素,构建隧道围岩分级的指标体系及分级标准确定,评价指标的隶属度函数确定,对评价指标的权重进行确定。根据相关模糊算法知识的学习,选取影响因素对其分级,计算各等级隶属度,对影响因素进行分层次分析,经过一致性检验,建立各级评判矩阵,最终建立水工隧洞围岩等级判断的综合评判模型。通过工程实例中四种传统分级方法得出的综合等级验证该评判模型得出结果的准确性,证明该方法可以起到快速判断围岩稳定状态,为施工设计方案提供指导的作用。考虑到水工隧洞围岩分级计算的断面多,工作量较大的问题,该研究将互联网+思维融入水工隧洞围岩分级方法的研究工作中来解决这个问题。本研究以基于模糊算法的围岩综合评判模型的计算过程为理论依据来完成智能围岩判断器的开发与运行。该智能手机应用不但综合了可靠性高的围岩分级方法,又可以为围岩分级工作提供方便、快捷的方法,还拥有方便携带的优点,给在野外施工的水利工作者提供方便。通过工程实例的验证表明本智能系统符合预期设计,可以有效的提高围岩分级方法的可靠性和高效性,并且借助ANSYS对隧洞支护前后的位移、应力分布图的变化可以证明该方法能够给施工提供一份安全可靠的支护方案。
二、层次分析法确定影响地下洞室围岩稳定性各因素的权值(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、层次分析法确定影响地下洞室围岩稳定性各因素的权值(论文提纲范文)
(1)基于AHP-正交试验模型围岩稳定性影响因素数值模拟研究(论文提纲范文)
1 工程地质概况 |
2 正交数值模拟试验 |
2.1 数值模型的建立 |
2.2 数值模拟方案设计 |
2.3 数值模拟结果分析 |
3 围岩稳定性影响因素分析 |
3.1 极差分析法 |
3.2 层次分析法 |
3.2.1 构建层次结构模型 |
3.2.2 构建判断矩阵 |
3.2.3 一致性检验 |
4 结论 |
(2)动静载作用下地下洞室稳定性数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 爆炸荷载对地下洞室动力响应研究现状 |
1.2.2 地下洞室围岩稳定性研究现状 |
1.2.3 地下洞室的抗爆支护措施研究 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
1.5 研究创新之处 |
2 动静载作用下地下洞室ABAQUS GUI二次开发 |
2.1 ABAQUS GUI插件开发理论 |
2.1.1 ABAQUS各模块之间的关系 |
2.1.2 ABAQUS脚本接口与对象模型 |
2.1.3 ABAQUS GUI工作原理及集成方式 |
2.1.4 插件程序的组成 |
2.2 动静载作用下地下洞室分析平台程序设计 |
2.2.1 插件功能 |
2.2.2 图形界面设计 |
2.2.3 内核程序设计及代码实现 |
2.3 动静载作用下地下洞室分析平台功能测试 |
2.3.1 插件安装 |
2.3.2 数据测试 |
2.3.3 前后处理功能测试 |
2.4 本章小结 |
3 动静载作用下地下洞室稳定性评价研究 |
3.1 围岩弱化表征方法 |
3.2 基于ABAQUS的围岩弱化数值模拟方法 |
3.2.1 用户子程序简介 |
3.2.2 用户子程序USDFLD接口的原理 |
3.3 动静载作用下地下洞室破坏特征分析 |
3.3.1 爆炸荷载 |
3.3.2 洞室模态分析 |
3.3.3 基于MATLAB获取塑性区面积的算法设计 |
3.3.4 应力波的传播过程 |
3.3.5 洞室围岩的变形特点 |
3.4 动静载作用下地下洞室稳定性评价方法 |
3.5 本章小结 |
4 动静载作用下地下洞室稳定性影响因素研究 |
4.1 计算方案 |
4.2 埋深对洞室稳定性的影响 |
4.3 洞型对洞室稳定性的影响 |
4.4 峰值荷载对洞室稳定性的影响 |
4.5 围岩级别对洞室稳定性的影响 |
4.6 侧压力系数对洞室稳定性的影响 |
4.7 本章小结 |
5 动静载作用下地下洞室支护结构研究 |
5.1 衬砌支护作用下洞室的抗爆性能研究 |
5.1.1 混凝土弹塑性损伤模型与参数选取 |
5.1.2 衬砌支护作用下洞室的变形及振动响应 |
5.1.3 衬砌的损伤分布 |
5.1.4 衬砌厚度对支护效果的影响 |
5.2 锚杆支护作用下洞室的抗爆性能研究 |
5.2.1 锚杆在ABAQUS中模拟的方法 |
5.2.2 锚杆支护作用下洞室的变形及振动响应分析 |
5.2.3 锚杆间距对支护结果的影响 |
5.2.4 锚杆长度对支护结果的影响 |
5.3 锚杆和衬砌载支护 |
5.4 泡沫类材料的夹心复合衬砌 |
5.4.1 泡沫铝本构模型 |
5.4.2 泡沫类材料夹芯的复合衬砌抗爆性能数值分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(3)多因素影响下深埋洞室锚固围岩稳定性分析及支护优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状及发展动态分析 |
1.2.1 深埋洞室围岩稳定性研究现状 |
1.2.2 深埋围岩变形影响因素研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方案与技术路线 |
1.4.1 研究方案 |
1.4.2 技术路线 |
2 杆岩耦合下深埋洞室围岩变形研究 |
2.1 预应力锚杆与围岩协调变形力学机制 |
2.1.1 锚杆围岩耦合原理 |
2.1.2 锚杆中性点理论 |
2.1.3 预应力锚杆—围岩相互作用分析 |
2.2 预应力锚杆中性点分析 |
2.2.1 预应力锚杆中性点计算模型的建立 |
2.2.2 预应力锚杆中性点位置分析 |
2.3 锚杆支护条件下洞室围岩弹塑性分析 |
2.3.1 深埋洞室锚固围岩力学计算模型的建立 |
2.3.2 塑性区应力分析 |
2.3.3 弹性区应力分析 |
2.4 锚杆支护条件下洞室围岩变形规律 |
2.5 本章小结 |
3 深埋洞室锚固围岩变形主控因素分析 |
3.1 Hoek—Brown强度准则 |
3.2 单因素对围岩强度参数的影响分析 |
3.2.1 开挖扰动和地质强度指标对围岩强度参数的影响 |
3.2.2 锚杆预应力对围岩强度参数的影响 |
3.3 孔隙水压对围岩变形的影响分析 |
3.4 多因素作用对围岩变形范围的影响分析 |
3.5 多因素影响下洞壁位移分析 |
3.6 本章小结 |
4 多因素影响下深埋洞室锚固围岩稳定性评价 |
4.1 评价方法的选取 |
4.2 模糊综合评价法 |
4.2.1 评判步骤 |
4.2.2 隶属函数确定方法 |
4.2.3 权重分配方法 |
4.3 多因素影响下深埋洞室锚固围岩稳定性评价 |
4.3.1 评价集的建立 |
4.3.2 因素集的建立 |
4.3.3 隶属函数的确定 |
4.3.4 各指标权重的确定 |
4.4 本章小结 |
5 工程应用 |
5.1 工程概况 |
5.2 隧洞围岩稳定性模糊综合评价 |
5.3 初期支护后隧洞围岩变形范围计算 |
5.4 隧洞开挖预留量与锚杆支护参数优化 |
5.4.1 隧洞开挖预留变形量的优化 |
5.4.2 隧洞围岩锚杆支护参数的优化 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士期间发表论文 |
攻读硕士期间获批实用新型专利 |
攻读硕士期间参加的科研项目 |
(4)基于组合赋权和蝴蝶突变模型的岩爆等级评判(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 岩爆的研究背景及意义 |
1.2 国内外岩爆研究现状 |
1.2.1 岩爆的定义 |
1.2.2 岩爆烈度的划分 |
1.2.3 岩爆机理研究现状 |
1.2.4 岩爆预测方法研究现状 |
1.2.5 岩爆防治研究现状 |
1.3 本文主要研究内容及方法 |
1.3.1 本文主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 本章小结 |
第2章 岩爆的机理研究理论及判别指标 |
2.1 岩爆的基本概念及特征 |
2.2 岩爆机理研究的几种理论 |
2.3 影响岩爆发生的判别指标 |
2.4 本章小结 |
第3章 岩爆烈度等级预测评价方法 |
3.1 评价指标的权重 |
3.2 评价指标权重的赋值方法 |
3.2.1 主观赋权法 |
3.2.2 客观赋权法 |
3.3 组合赋权法确定权重 |
3.3.1 组合赋权法 |
3.3.2 基于离差平方和的组合赋权法 |
3.4 改进的TOPSIS法确定影响岩爆发生判别指标的权重 |
3.4.1 传统TOPSIS法概述 |
3.4.2 基于垂面距离改进的TOPSIS法原理 |
3.4.3 基于垂面距离改进后的TOPSIS法操作步骤 |
3.5 本章小结 |
第4章 突变级数法评价模型 |
4.1 突变理论简介 |
4.1.1 突变理论的基本原理 |
4.2 突变的几种类型 |
4.3 突变级数评价法 |
4.3.1 突变级数法的简介及原理 |
4.3.2 突变级数法评价步骤 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于组合赋权和蝴蝶突变模型的岩爆等级预测 |
5.1 岩爆影响因素指标选取 |
5.1.1 岩爆发生影响因素 |
5.2 突变级数类型的选取——蝴蝶突变模型 |
5.3 岩爆烈度等级的预测 |
5.3.1 样本数据的选取 |
5.3.2 计算指标权重 |
5.3.3 组合赋权法确定指标重要性排序 |
5.4 基于改进TOPSIS法的评价指标重要性排序 |
5.5 岩爆等级预测综合评价 |
5.5.1 岩爆综合评价体系总突变计数值的计算 |
5.5.2 基于突变级数值的岩爆等级划分 |
5.5.3 突变级数值回代验证分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 工程实例验证 |
6.1 工程概况 |
6.2 基于组合赋权和蝴蝶突变模型的岩爆等级预测 |
6.2.1 突变级数值计算 |
6.3 各方案评价结果对比 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文和参加科研情况 |
致谢 |
作者简介 |
(5)引汉济渭深埋隧洞围岩稳定性安全分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 力学参数位移反分析研究现状 |
1.2.2 岩体力学参数反分析智能化研究现状 |
1.2.3 围岩稳定性安全分析研究现状 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 研究内容和技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 隧洞围岩力学参数反分析的理论与方法 |
2.1 隧洞围岩力学参数反分析的概念及意义 |
2.1.1 反分析的基本概念 |
2.1.2 反分析的分类 |
2.1.3 反分析的意义 |
2.2 力学参数反分析的常用方法 |
2.2.1 确定性分析法 |
2.2.2 非确定性反分析方法 |
2.2.3 智能反分析法 |
2.3 力学参数反分析的关键因素 |
2.4 力学参数反分析流程 |
2.5 本章小结 |
3 遗传算法-BP神经网络力学参数智能反分析系统的建立 |
3.1 人工神经网络原理 |
3.1.1 人工神经网络概述 |
3.1.2 人工神经元模型 |
3.1.3 激活传递函数 |
3.1.4 单层神经网络模型结构 |
3.1.5 多层神经网络结构模型 |
3.1.6 人工神经网络的训练 |
3.1.7 人工神经网络的分类 |
3.2 BP神经网络 |
3.2.1 BP神经网络概述 |
3.2.2 BP神经网络传递函数 |
3.2.3 BP神经网络的学习函数 |
3.2.4 BP神经网络的训练函数 |
3.2.5 BP神经网络的误差函数 |
3.2.6 BP神经网络的结构设计 |
3.2.7 正交设计试验 |
3.2.8 均匀设计试验 |
3.3 遗传算法 |
3.3.1 遗传算法基本思想 |
3.3.2 遗传算法的提点 |
3.3.3 遗传算法基本操作和步骤 |
3.3.4 遗传算法性能测试 |
3.4 遗传算法优化人工神经网络及编程 |
3.5 本章小结 |
4 引汉济渭秦岭深埋隧洞概况与监测数据处理分析 |
4.1 工程概况和工程地质条件 |
4.1.1 工程概况 |
4.1.2 工程地质条件 |
4.2 监测数据分析处理 |
4.3 本章小结 |
5 力学参数反分析及围岩稳定性安全分析 |
5.1 反分析力学参数的确定 |
5.2 有限元数值计算模型建立 |
5.3 样本构造 |
5.4 力学参数反分析 |
5.5 无支护条件下隧洞围岩稳定性安全分析 |
5.6 支护条件下隧洞围岩稳定性安全分析 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间的研究成果 |
致谢 |
(6)强风化岩层地铁车站暗挖施工风险评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 主要研究内容与思路 |
1.5 本章小结 |
2 地铁车站施工风险评价理论研究 |
2.1 风险基础理论 |
2.2 地铁车站施工风险分析 |
2.3 地铁车站施工风险识别研究 |
2.4 地铁车站施工风险评价研究 |
2.5 本章小结 |
3 强风化岩层工程特性分析及风险指标体系建立 |
3.1 强风化岩层地铁车站施工特性分析 |
3.2 强风化岩层地铁车站施工风险识别 |
3.3 强风化岩层地铁车站暗挖施工风险指标体系的建立 |
3.4 强风化岩层地铁车站施工风险等级划分 |
3.5 本章小结 |
4 强风化岩层地铁车站施工风险评价模型研究 |
4.1 基于层次分析法的主观赋权模型 |
4.2 基于改进CRITIC法的客观赋权模型 |
4.3 基于灰色关联度的组合赋权模型 |
4.4 基于BP神经网络的评价模型 |
4.5 本章小结 |
5 基于青岛地铁某车站的实证研究 |
5.1 工程概况 |
5.2 强风化岩层地铁车站施工风险评价 |
5.3 评价结果分析及管控措施 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录1 强风化岩层地铁车站暗挖施工风险因素重要度调查表 |
附录2 BP神经网络训练和测试的MATLAB计算代码 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(7)储油洞库地下水流系统影响因素权重分析(论文提纲范文)
1 层次分析法基本原理 |
1.1 建立递阶层次结构 |
1.2 构造两两比较判断矩阵 |
1.3 计算单一准则下元素的相对权重 |
1.4 判断矩阵的一致性检验 |
2 储油洞库地下水流系统控制因素评价 |
2.1 地下水封储油洞库简介 |
2.2 地下水流系统层次计算 |
2.3 地下水流系统控制因素权重排序 |
3 结论 |
(8)基于可拓理论的动态围岩等级判定方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 隧道围岩等级确认研究现状 |
1.3.2 山谷浅埋隧道施工方法优化研究现状 |
1.4 主要研究内容及方法 |
1.5 主要研究技术路线 |
第2章 动态围岩等级确认方法的提出 |
2.1 引言 |
2.2 公路隧道常用BQ法 |
2.2.1 BQ值的求解 |
2.2.2 岩体基本质量指标修正值[BQ]求解 |
2.3 基于熵权法和可拓学理论对隧道围岩进行评价 |
2.3.1 可拓学评价方法 |
2.3.2 评价指标的选取 |
2.4 本章小结 |
第3章 可拓评价围岩等级的工程实际的应用 |
3.1 地质自然条件 |
3.1.1 地形地貌 |
3.1.2 地层岩性 |
3.1.3 地质构造 |
3.1.4 气象水文 |
3.2 勘察设计文件中给定围岩等级 |
3.3 隧道V型山谷段围岩可拓分级 |
3.3.1 排除初始地应力状态指标 |
3.3.2 隧道评价指标的选取 |
3.3.3 隧道各指标实测数据 |
3.3.4 隧道围岩物元的经典域、节域、待评物元的确定 |
3.3.5 运用熵权法对指标权重的计算 |
3.3.6 围岩质量等级的判定 |
3.3.7 N2围岩段评价结果分析 |
3.4 沿线隧道围岩分级对比结果 |
3.5 不同围岩等级的材料用量 |
3.6 本章小结 |
第4章 V型山谷段隧道工法选择 |
4.1 引言 |
4.2 Midas有限元软件简介 |
4.3 V型山谷隧道施工工法 |
4.4 隧道开挖数值模拟 |
4.4.1 模型参数的输入 |
4.4.2 有限元模型的建立 |
4.4.3 隧道施工工法模拟 |
4.5 数值模拟结果 |
4.5.1 围岩应力分析 |
4.5.2 初期支护受力分析 |
4.5.3 围岩位移分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 隧道V型山谷地带台阶法施工参数优化 |
5.1 台阶法在不同台阶长度下的位移响应 |
5.2 台阶法在不同台阶高度时的内力与位移响应 |
5.3 锚杆参数的优化 |
5.4 对V型山谷段地表注浆 |
5.4.1 洞内围岩变形 |
5.4.2 地表沉降 |
5.5 台阶法施工方案的确定 |
5.6 围岩变形现场监测 |
5.6.1 监控量测内容 |
5.6.2 非接触式监控量测方法 |
5.6.3 洞内围岩位移监测 |
5.6.4 监测结果分析与反馈 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
致谢 |
(9)地下水封洞库围岩非均质性及其参数刻画研究与应用(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据与研究意义 |
1.2 国内外研究现状与存在的问题 |
1.2.1 裂隙岩体随机连续介质表征研究现状 |
1.2.2 高解析度岩土参数反演方法研究现状 |
1.2.3 洞室围岩失稳概率评价研究现状 |
1.2.4 存在的问题 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 论文创新点 |
第二章 裂隙岩体非均质性的随机模型表征 |
2.1 洞库区岩体结构模型 |
2.1.1 洞库基本地质条件 |
2.1.2 结构面采样区段的确定 |
2.1.3 结构面分级及其网络模型 |
2.2 考虑围岩非均质性的必要性研究 |
2.2.1 渗透系数REV尺寸效应及各向异性 |
2.2.2 力学参数REV尺寸效应及各向异性 |
2.3 渗透系数随机模型表征 |
2.3.1 随机场基本概念及其特征参数求取公式 |
2.3.2 数值试验获取渗透系数随机场特征参数 |
2.3.3 钻孔压水试验数据校核随机场特征参数 |
2.4 力学参数随机模型表征 |
2.4.1 岩体质量与岩体力学参数的关联 |
2.4.2 力学参数随机场特征参数获取 |
2.4.3 采用随机模型表征岩体非均质性的优势 |
2.5 本章小结 |
第三章 岩体参数与围岩位移之间的互相关分析 |
3.1 水封洞室渗流及开挖力学模型 |
3.1.1 控制方程式 |
3.1.2 初始地应力条件 |
3.1.3 均质假设条件下的洞室力学开挖响应 |
3.2 渗透力与渗透系数的互相关性分析 |
3.3 位移与参数的互相关分析方法及结果 |
3.3.1 互相关分析方法 |
3.3.2 敏感度计算方法 |
3.3.3 参数与位移的互关联分析结果 |
3.4 本章小结 |
第四章 围岩渗透系数和力学参数的反演刻画 |
4.1 真实非均质参考场的洞室开挖正演计算 |
4.1.1 参考场的生成 |
4.1.2 渗透系数非均质性对流场和水力梯度的影响 |
4.1.3 非均质性对位移场和稳定系数场的影响 |
4.2 基于监测水头和位移信息融合的参数反演方法 |
4.2.1 监测信息融合基本思路 |
4.2.2 水力层析扫描 |
4.2.3 位移反分析 |
4.3 参数反演结果及讨论 |
4.3.1 渗透系数反演结果 |
4.3.2 力学参数反演结果 |
4.3.3 影响参数反演结果的相关因素讨论 |
4.4 本章小结 |
第五章 围岩高失稳概率区识别及针对性支护措施 |
5.1 基于反演参数的洞室高失稳概率区识别 |
5.1.1 失稳概率化评价理由 |
5.1.2 围岩失稳概率评价方法 |
5.1.3 高失稳概率区识别结果 |
5.2 针对具有高失稳概率区的支护措施探讨 |
5.2.1 锚杆支护机理及数值实现 |
5.2.2 初步支护方案及其支护效果 |
5.2.3 修正支护方案及其支护效果 |
5.3 水封洞室信息化施工的技术途径 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(10)基于模糊算法的水工隧洞围岩等级智能评判方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究水工隧洞岩体分级的背景和意义 |
1.2 岩体等级划分研究现状 |
1.2.1 国内外围岩分级方法的研究现状 |
1.3 现有的分级方法存在的问题 |
1.4 岩体等级划分方法中的参考因素 |
1.5 水工隧洞围岩岩体智能分级方法的研究背景 |
1.6 论文研究的内容 |
1.7 论文组织结构 |
第二章 传统围岩分级的研究方法 |
2.1 Q系统分级指标 |
2.2 BQ系统围岩分级 |
2.3 RMR指标围岩分级法 |
2.4 水利水电围岩工程地质分类(HC分类) |
2.5 围岩分级Q值法、RMR法、BQ法、HC法相互关系 |
2.6 各参数的获取 |
2.6.1 主要软弱结构面产状获取方法 |
2.6.2 岩石坚硬程度指标 Rc 的获取 |
2.6.3 地下水指标获取 |
2.6.4 岩体完整程度指标值的获取 |
2.6.5 初始地应力指标值的获取 |
2.7 本章小结 |
第三章 基于模糊算法的围岩等级综合评判模型的建立 |
3.1 模糊层次分析法理论 |
3.2 模糊数学的基本概念 |
3.2.1 模糊集合的定义 |
3.2.2 模糊集合的运算基础 |
3.3 基于模糊算法的综合评判方法 |
3.3.1 关于模糊综合评判方法的基本原理 |
3.3.2 模糊层次分析法 |
3.4 建立水工隧洞围岩分级的模糊综合评判模型 |
3.5 围岩分级方法 |
3.6 围岩分级方法对后期支护方案的指导作用 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于模糊算法的岩体等级判断器APP的设计实践 |
4.1 ANDROID系统的优势 |
4.2 ANDROID系统的开发工具 |
4.3 ANDROID系统的手机软件开发 |
4.4 基于模糊算法的手机软件开发制作过程 |
4.4.1 定义变量以及算法整理 |
4.4.2 实现方法 |
4.5 本章小结 |
第五章 工程实例分析 |
5.1 溪洛渡工程概况 |
5.1.1 工程概况 |
5.1.2 工程地质条件的介绍 |
5.2 溪洛渡工程中某水工隧洞围岩等级的模糊评判 |
5.3 工程应用效果分析与评价 |
5.3.1 数值模型的建立 |
5.3.2 模型材料参数的选取 |
5.3.3 数值模拟的步骤 |
5.3.4 围岩数值模拟结果的分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、层次分析法确定影响地下洞室围岩稳定性各因素的权值(论文参考文献)
- [1]基于AHP-正交试验模型围岩稳定性影响因素数值模拟研究[J]. 李路. 人民珠江, 2021(08)
- [2]动静载作用下地下洞室稳定性数值模拟研究[D]. 吴钦. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]多因素影响下深埋洞室锚固围岩稳定性分析及支护优化研究[D]. 姚尧. 西安科技大学, 2021
- [4]基于组合赋权和蝴蝶突变模型的岩爆等级评判[D]. 冯磊磊. 河北工程大学, 2021(08)
- [5]引汉济渭深埋隧洞围岩稳定性安全分析[D]. 赵浩杨. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [6]强风化岩层地铁车站暗挖施工风险评价研究[D]. 时泽俊. 山东科技大学, 2020(06)
- [7]储油洞库地下水流系统影响因素权重分析[J]. 戴云峰,林锦,韩江波,周志芳,刘九夫,高广利. 科学技术与工程, 2020(05)
- [8]基于可拓理论的动态围岩等级判定方法研究[D]. 杨博文. 湖南科技大学, 2019(05)
- [9]地下水封洞库围岩非均质性及其参数刻画研究与应用[D]. 高旭. 中国地质大学, 2019
- [10]基于模糊算法的水工隧洞围岩等级智能评判方法研究[D]. 陈丹蕾. 昆明理工大学, 2019(04)