公路隧道開挖過程力學(xué)行為研究.pdf

1、公路隧道開挖過程力學(xué)行為研究摘要了Ffi，和地下工程的開挖過程是一個(gè)在時(shí)間和空間上不斷變化的過程，是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。對(duì)開挖過程力學(xué)行為進(jìn)行模擬和分析，對(duì)下一步施工對(duì)象的德定性進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)在工程中是非常必要的，也一直是科技工作者探索研究的重要課題。利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)對(duì)開挖過程力學(xué)行為進(jìn)行虛擬研究是現(xiàn)代巖土工程界一個(gè)很有前途的發(fā)展方向。另外由于影響地下工程在開挖過程和運(yùn)營(yíng)期稱定性的因素非常復(fù)雜，且目前其預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)及處理還沒有明確規(guī)

2、范的方法，主要依按于領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。為使老一輩巖土工程專家失為一可行方案專家知識(shí)(經(jīng)驗(yàn)’的經(jīng)驗(yàn)更有效地為巖土工程服務(wù)，開發(fā)帶有智能性的輔助決策系統(tǒng)不文以內(nèi)發(fā)古茅荊壩隧道為工程背景，在廣泛獲取國(guó)內(nèi)外地下工程施工一種知識(shí))的基礎(chǔ)上，研制開發(fā)了隧道及地下工程施工智能輔助決策系統(tǒng)，井以此優(yōu)選出合理的開挖方法和支護(hù)方案在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)試的基礎(chǔ)上，借助于開發(fā)研制的USEP2D程序模擬了開挖前后的力學(xué)行為、不同開挖步序?qū)λ淼婪€(wěn)定性的影響，同

3、時(shí)也對(duì)系統(tǒng)決策方案的臉證和準(zhǔn)定f分析工程實(shí)例中將決策系統(tǒng)應(yīng)用于茅荊壩隧道工程的輔和優(yōu)化，分析了該系統(tǒng)的可非性及實(shí)用性，預(yù)測(cè)了施工智能輔助決策系統(tǒng)的應(yīng)用前景在這個(gè)問題上要取得比較令人滿意的結(jié)果，還有許多細(xì)致的工作要做，具有很大的挑戰(zhàn)性。本文具體研究?jī)?nèi)容包括:l.對(duì)隧道及地下結(jié)構(gòu)開挖過程的計(jì)算理論進(jìn)行了歸納和分析分析了隧洞開挖過程力學(xué)行為及其特點(diǎn)，優(yōu)選出模擬適宜采用的計(jì)算模型和分析步驟.z.在分析以往有限元程序的基礎(chǔ)上，編制開發(fā)了隧道與地下

4、工程非線性有限元計(jì)算程序(USEP2D)，主要用于隧道與地下工程非線性計(jì)算，具有力學(xué)行為可視化特點(diǎn)，程序調(diào)試后，進(jìn)行了實(shí)例分析.3.采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，選取可視化的開發(fā)工其，如VisualCAutoCAD和Access等，提出并開發(fā)了施工智能輔助決策系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想是由六個(gè)子系統(tǒng)和一個(gè)公共子系統(tǒng)組成即施工方法決策子系統(tǒng)、支護(hù)設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、t測(cè)預(yù)報(bào)子系統(tǒng)、工期控制子系統(tǒng)、鉆爆設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、施工事故處理系統(tǒng)和圍巖分類子系統(tǒng).在程序的編制

5、中，利用專家推理思路，編寫了相關(guān)程序.系統(tǒng)的開發(fā)按照面向?qū)ο蟮木幊趟枷耄瑢⑼评聿糠?、解釋部分和人機(jī)交互部分劃分成對(duì)應(yīng)的功能模塊，太北大學(xué)俘士學(xué)位論文抽易StudyofMechanicalBehaviorsintheConstructionofRoadTunnelABSTRACTInthispapertheconstructionofthetunnelandtheundergroundengineeringespeciallythelar

6、gescaleprojectis一adynamicprocesswhichiscontinuouslychangingintimeandspace.Itisessentialtoanticipateandforecastthestabilityofthenextconstructionobjectintheprocessoftheconstructionwhichisalsoanimportantquestiontotechnologi

7、calandscientificresearcherfor動(dòng)times.Itisadirectionofthedevelopmentofthecontemporaryrockandsoilengineeringtohaveadummyresearchduringconstructionbyusingmoderncomputerandartificialintelligencetechnology.Asitisextremelycompl

8、icatedthattheaspectofthestabilityefectstheconstructionandmanagementoftheprojectinstructionrecentlythereisstillnotnormativemethodtoanticipateforecastandmassagebutmostlydependontheknowledgeandconstructionexperienceofthefie

9、ldexperts.Inordertomakebeterfulluseofthepreciousexperienceofthepreviousgenerationexpertsinrockandsoilexcavationengineeringtoservethecomplicatedrockandsoilengineeringeficiently.Inthisthesistherationalsequenceofconstructio

10、nstepispickedoutoptimallybysimulatingtheinfluencetothestabilityofthetunnelinthediferentconstructionstepsequenceinvirtueofcomputer.玩thebasisoftheknowledgerequisitionoflargescaleundergroundstructureengineeringexpertsinside

11、andoutsideourcountrywidely(theexperienceisakindofknowledge)，applcatingsomenewmethodsandtechniquessuchasartificialintelligenceNeuralNetwork(NN)，GeneticAlgorithms(GA)andsoontheintelligentdecisionmakingsystematthetunnelandu

12、ndergroundengineeringconstructionisdevelopedwhichisanalyzedinthereliabilityandpracticabilityandanticipatedthepromiseofapplicationinoptimizingtheconstructionscheme.Deservedlyverysatisfiedanswertotheproblemshadbeenobtained

13、althoughitappearsthatstillmoreworkneedtodealwithwhichisofverybigchalenge.Theconcreteresearchcontentinthisthesisincludes:1.InductandanalyzethetheoryofComptonintheprocessofthetunnelandundergroundengineeringconstruction.Ana