国家自然科学基金(51208303)
- 作品数：7 被引量：50H指数：4
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- 相关机构：同济大学上海应用技术学院上海大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划上海市高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球交通运输工程更多>>
- 克里金算法与多重分形理论在岩土参数随机场分析中的应用被引量：10
- 2014年
- 岩土参数的空间分布特征由于存在取样数据之间自相关和互相关的特性,未知点的岩土参数属性可通过特定的方法内插或外推,经典的数理统计方法难以确定周围的数据样本点以及相应的插值系数。首先介绍地统计学中基于距离加权的普通克里金(ordinary kriging,OK)算法、泛克里金算法(UK)和协克里金算法(CK)。由于基于滑动距离加权的OK算法无法度量局部空间的奇异性,将引入多重分形理论弥补该缺陷。以2010上海世博会的世博轴区域(长525 m,宽80 m)为工程背景,区域内共有42个取土钻孔,以典型的粉质黏土层3个重要的物理力学指标,即黏聚力、内摩擦角和压缩模量验证以上算法。对于岩土参数黏聚力和内摩擦角,预测精度由高至低为多重分形联合模型(MK)、协克里金模型(CK)、泛克里金模型(UK)、普通克里金模型(OK);对于岩土参数压缩模量,相应的顺序为泛克里金模型和普通克里金模型位置互换。研究结果证明,在岩土参数空间场的分析中,辅助信息有助于提高数据预测精度,并且多重分形联合模型有助于分析空间局部的奇异性。
- 王长虹朱合华钱七虎
- 关键词：协克里金随机场
- 考虑岩土参数空间变异性的盾构隧道地表沉降分析被引量：31
- 2018年
- 现有随机场理论能够较好地描述单一岩土参数的天然随机性、空间结构性和局部奇异性。当前面临的挑战是如何考虑多个土层、多元及统计相关的岩土参数空间变异性对岩土工程的影响。考虑岩土参数如黏聚力、内摩擦角和压缩模量等具有明显的空间变异性,将随机场理论引入盾构隧道地表沉降可靠指标分析。主要研究工作包括：（1）采用局部均值方法将多个非平稳土层同一岩土参数转化为平稳各向异性随机场变量,并给出随机场的统计特征;（2）简化岩土参数的空间变异性为一般变异性,直接采用响应面方法计算盾构隧道地表沉降可靠指标;（3）提出协同序贯高斯离散算法,在空间网格上实现多元岩土参数随机场的同步离散化,并基于经典Monte-Carlo随机模拟原理和盾构隧道数值计算,直接统计地表沉降的可靠指标;（4）引入子集Monte-Carlo随机模拟加速算法。将以上方法应用于天津-#5、-#6地铁环湖西路站—宾馆西路站区间盾构隧道四线交叠工程,结果表明,采用经典随机理论描述岩土参数的变异性,所得到的盾构隧道地表沉降可靠指标小于基于随机场理论的对应值。该结论为复杂盾构隧道的施工控制与设计优化提供了理论依据。
- 王长虹王长虹朱合华徐子川
- 关键词：岩土参数地表沉降可靠指标
- 建筑结构动力特性简化与抗震性能有限元分析被引量：1
- 2015年
- 在建筑结构动力特性与抗震性能分析中,为了缩短运算时间,经常采用简化三维模型,如何提高计算精度将是最关键的问题。通过ANSYS建立简化三维模型与真三维计算模型,对比分析其结构动力特性和抗震性能时程。计算结果表明:应当分开考虑简化三维模型的质心、形心和剪心几何位置,保证计算结果符合客观实际;并根据材料阻尼比、质量矩阵、振型矩阵直接计算阻尼矩阵,可克服Rayleigh阻尼的不足。在简化三维模型中考虑以上因素,运算效率提高,结果真实可靠。
- 王长虹
- 关键词：动力特性抗震性能有限元阻尼矩阵
- 天津地铁盾构隧道四线交汇掘进数值分析被引量：7
- 2016年
- 为解决多条近接隧道施工时后行隧道开挖对先行隧道结构造成的不利影响,以天津地铁5、6号线四线交汇隧道为研究对象,选取典型复杂断面,采用数值软件FLAC3D,模拟富水地层中四线交汇隧道开挖时隧道结构之间的相互影响规律。结果表明:该复杂断面处,后行隧道施工使先行隧道整体位移具有偏向开挖隧道移动的牵引趋势,且先行下部隧道竖向整体位移较横向整体位移变化更为显著。在渗流作用下,先行下部隧道施工产生的地表沉降量及沉降范围相比后行上部隧道较大,验证了富水地层中渗流作用对土体变形影响程度及范围均远大于开挖应力释放的影响。
- 徐子川李建高王长虹
- 关键词：盾构隧道FLAC3D渗流作用地表沉降
- 打入桩轴向极限承载力预测的机器学习方法
- 2019年
- 在复杂的工程地质环境中,打入桩的轴向承载力的预测是设计和施工的一个重大挑战。本研究将利用机器学习工具一极端梯度提升算法(XGBoost)预测打入桩的轴向承载力,对桩身最大压缩应力(MCS)、最大拉伸应力(MTS)和每英尺锤击数(BPF)进行了研究,并与反向传播神经网络(BPNN)和随机森林(RF)算法进行了比较分析。利用美国北卡罗来纳州的桩数据库中4000多个数据集生成训练和预测样本。利用均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和线性相关系数(R^2)等性能指标对三种回归算法的有效性进行了验证。结果表明,与其他两种方法相比.XGBoost算法在解决桩、锤、土以及施工工艺等复杂非线性问题时,具有更高的稳定性和预测精度。XGBoost算法作为一种可靠的机器学习算法,可以为其他类似桩基工程轴向承载力的预测提供参考。
- 史昌盛刘秋霞韩世界王长虹
- 关键词：打入桩轴向承载力
- 岩土参数转换模型的贝叶斯校准方法被引量：5
- 2018年
- 本文基于随机场理论建立了一种空间贝叶斯方法来校准转换模型。该方法主要包含3个要素:(1)三维各向异性随机场理论;(2)观测数据与误差分类体系,以及岩土工程勘察数据的不确定性传播规律;(3)转换模型未知系数和误差的贝叶斯校准方法。考虑土的变异性,把大量的CPT锥尖阻力数据表示为空间随机场变量,这类数据被归为直接数据。而诸如压缩模量在内的一些实验室试验数据被定义为间接数据。基于上述两类数据,同时考虑岩土材料的内在不确定性,测量误差等认知不确定性,转换模型本身的先验知识不确定性,统计参数的计算不确定性,利用贝叶斯反演方法对转换模型中的未知系数和误差进行校准。通过示例研究表明,本方法采用随机场理论,校准了CPT数据与常规岩土参数之间的转换模型。并将经过校准后的转换模型与经典线性回归模型进行对比分析,然后将其应用于背景工程的三维场地特征描述。
- 王长虹黄梦露
- 关键词：静力触探贝叶斯方法
- 工程勘察元数据研究
- 2012年
- 作为基础建设的首要环节,工程勘察通过对地形、地质及水文等要素的测绘、勘探、测试及综合评定,提供建设所需的基础资料与可行性评价。随着计算机技术发展和原始资料的积累,勘察信息的共享和知识的提取需要元数据描述和表达,借鉴地理空间元数据标准化研究成果,基于XML语言,组织工程勘察元数据信息服务模型。研究证明,基于XML提供工程勘察元数据服务是可行的、高效的。该方法同时为工程领域信息共享,知识提取等提供有意义的参考。
- 王长虹朱合华
- 关键词：XML工程勘察元数据网络服务
