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CFRP索预应力斜拉桥徐变分析

工业建筑 2008年第Z1期38卷 169-173页

作者：惠秋景刘荣桂梅葵花江苏大学结构工程系镇江212013 长安大学土木工程学院西安710064

为了对CFRP索斜拉桥时效影响之一的徐变特性进行分析,首先考虑了CFRP索几何非线性,采用Burgers四元件模型和Norton理论,介绍了CFRP索蠕变分析理论;其次采用龄期调整有效模量法,推导了由徐变引起的单元杆端力与位移、时间之间的关系式,... 详细信息

为了对CFRP索斜拉桥时效影响之一的徐变特性进行分析,首先考虑了CFRP索几何非线性,采用Burgers四元件模型和Norton理论,介绍了CFRP索蠕变分析理论;其次采用龄期调整有效模量法,推导了由徐变引起的单元杆端力与位移、时间之间的关系式,介绍了混凝土徐变分析理论。通过实测值与计算值的比较,对施工过程和使用阶段主梁应力和变位、索力进行了分析,进而分析了徐变对主梁和索力的影响,结果表明,主梁应力和变位的测试值与计算值吻合较好,施工过程良好,该桥运行情况较好,徐变对索力以及中跨影响较大。CFRP索蠕变变形不明显。同时,还利用ANSYS软件对该桥进行徐变分析,得出了徐变曲线,为徐变分析提供科学依据。

关键词： CFRP索斜拉桥蠕变混凝土徐变

粉喷桩在连云港内河港连云港区纵一作业区码头工程驳岸区中的成功应用

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中国水运（下半月） 2015年第11期15卷 268-269页

作者：翟光鹏惠秋景连云港港口工程设计研究院有限公司江苏连云港222000

连云港港作为我国沿海的重要港口,近年来的工程建设发展突飞猛进,但受连云港地区的淤泥层含水量过高的地质条件的影响,粉喷桩的地基处理方式在连云港的地基处理工程中应用非常少。通过连云港内河港连云港区纵一作业区码头工程驳岸区中... 详细信息

连云港港作为我国沿海的重要港口,近年来的工程建设发展突飞猛进,但受连云港地区的淤泥层含水量过高的地质条件的影响,粉喷桩的地基处理方式在连云港的地基处理工程中应用非常少。通过连云港内河港连云港区纵一作业区码头工程驳岸区中粉喷桩的应用,确定了粉喷桩技术在连云港地区的应用的可行性,可为类似工程的设计和施工提供参考。

关键词：粉喷桩内河港地基处理

基于数据驱动的盾构竖向姿态预测深度学习模型

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第2期55卷 485-499页

作者：王树英汪来潘秋景中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学隧地工程研究中心湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075

在盾构掘进过程中,竖向姿态控制难度较大,盾体常与设计轴线产生偏差。为解决既有盾构姿态预测模型无法准确提取数据特征和有效去除数据噪声的问题,充分挖掘盾构掘进实测数据时间序列信息,依托合肥地铁7号线耕耘路站—清潭路站区间盾构... 详细信息

在盾构掘进过程中,竖向姿态控制难度较大,盾体常与设计轴线产生偏差。为解决既有盾构姿态预测模型无法准确提取数据特征和有效去除数据噪声的问题,充分挖掘盾构掘进实测数据时间序列信息,依托合肥地铁7号线耕耘路站—清潭路站区间盾构隧道工程,对收集的掘进数据进行预处理,包括去除停机状态数据及异常数据,提出用于盾构竖向姿态预测的CNN-LSTM组合模型,并将测试集上的模型预测结果与传统回归模型进行对比,最后对不同样本数量及固定网络参数时的模型性能进行研究。研究结果表明:CNN-LSTM组合模型对盾构竖向姿态的预测效果较好,在测试集上的预测平均绝对误差E_(MA)和均方根误差E_(RMS)较低,同时预测的决定系数R^(2)较高,表明模型具有较小的预测误差和较高的预测精度;与ARIMA、LSTM和SVR模型相比,CNN-LSTM模型在测试集上预测的R^(2)分别提高了1.04%、19.75%和79.63%,此外,模型的预测E_(MA)和E_(RMS)较低,并且训练耗时显著降低;不同训练集样本数量对CNN-LSTM模型性能有一定影响,当训练集样本数量与测试集样本数量之比为4:1时,模型预测的R^(2)最高,表明此时模型具有最佳的预测性能;增加训练集样本数量可能导致过拟合问题,降低模型的泛化能力,减少训练集样本数量则可能导致欠拟合问题,使模型在测试集上的预测精度下降;固定部分网络参数可以有效减少训练参数量和训练时间,同时提高模型的预测精度,当固定4层网络参数时,模型预测性能最佳,预测的R^(2)为0.93,预测的E_(MA)和E_(RMS)分别为0.029和0.048,训练耗时为46 s。

关键词：盾构隧道盾构竖向姿态停机状态 CNN-LSTM组合模型

基于物理信息神经网络的盾构隧道诱发地表沉降预测

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工程力学 2024年第4期41卷 161-173页

作者：张子龙潘秋景仉文岗黄阜中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学隧地工程研究中心湖南长沙410075 重庆大学土木工程学院重庆400045 长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410004

地表沉降是城市复杂环境下盾构隧道施工重点关注的问题。传统机器学习方法在预测隧道施工诱发地表沉降时忽略了其内在的物理机理,存在对训练样本需求量较大的弊端。基于深度神经网络(deep neural networks, DNN)对Verruijt-Booker解的... 详细信息

地表沉降是城市复杂环境下盾构隧道施工重点关注的问题。传统机器学习方法在预测隧道施工诱发地表沉降时忽略了其内在的物理机理,存在对训练样本需求量较大的弊端。基于深度神经网络(deep neural networks, DNN)对Verruijt-Booker解的围岩位移因子进行修正,构建地表沉降与隧道开挖面空间位置的关联。将修正后的Verruijt-Booker解的物理方程耦合至另一并行的DNN框架中,构建数据-物理双驱动的物理信息神经网络模型(physics-informed neural networks, PINN),从而约束神经网络在满足物理机制的空间中进行训练。算例分析的结果表明:在同等配置的条件下,提出的PINN模型的预测效果显著优于单一数据驱动的传统DNN模型,其外推泛化性能得到显著提升。工程应用的结果表明:PINN模型可以利用施工前期的实测数据,准确预测后续施工过程中开挖面在不同位置时监测断面的地表沉降值。提出的方法有助于提高盾构隧道施工过程中地表沉降控制的智慧化程度,可为工程的潜在风险及施工决策提供预警和指导。

关键词：盾构隧道地表沉降物理信息神经网络物理机理数据物理双驱动

发展学生“证据推理与模型认知”素养的教学实践研究 ——以《物质结构与性质》为例

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发展学生“证据推理与模型认知”素养的教学实践研究 ——以《物...

作者：王秋景江西师范大学

学位级别：硕士

索风营水电站Dr2岩质边坡渐进破坏全过程数值模拟

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工程科学与技术 2024年

作者：毛佳王舒鹤邵琳玉赵兰浩周秋景河海大学水利水电学院河海大学水利部水循环与水动力系统重点实验室中国水利水电科学研究院水利部水工程建设与安全重点实验室

将有限单元法（FEM）和可变形圆化多边形离散单元法（DSDEM）相耦合，提出了模拟滑坡运动过程的FEM-DSDEM数值模拟方法。该方法用有限单元法模拟基岩，用可变形圆化多边形离散单元法模拟滑坡体，引入虚拟裂缝模型和Mohr-Coulomb准则模... 详细信息

将有限单元法（FEM）和可变形圆化多边形离散单元法（DSDEM）相耦合，提出了模拟滑坡运动过程的FEM-DSDEM数值模拟方法。该方法用有限单元法模拟基岩，用可变形圆化多边形离散单元法模拟滑坡体，引入虚拟裂缝模型和Mohr-Coulomb准则模拟滑坡体的破碎与剪切破坏等连续到非连续状态的转化，在截断边界上施加粘弹性人工边界，实现地震作用下滑坡体连续-非连续渐进演化过程的数值模拟。利用巴西圆盘试验和四点弯曲梁冲击试验验证了FEM-DSDEM数值模拟方法反映材料连续-非连续演化过程的可行性和准确性。开展了索风营水电站Dr2岩质边坡渐进破坏全过程数值模拟，研究了座滑破坏、局部崩塌破坏和滑移破坏3种不同破坏模式下的滑坡体的动力特性和堆积体空间分布特征。结果表明：Dr2岩质边坡失稳时，滑动模式均沿滑裂面产生滑动破坏，局部发生崩塌破坏；滑坡失稳运动的时间短、速度快、对河床对岸的山体冲击力强；失稳破坏后形成的堆积物会冲击河道，破坏和淤堵进水口。研究成果可为同类岩质边坡渐进破坏全过程的研究提供数值模拟方案。

关键词：离散单元法有限单元法连续-非连续粘弹性人工边界岩质边坡

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螺环基闭合环状结构化合物的研究进展

科学通报 2024年第4期69卷 510-530页

作者：魏颖包秋景张峥李昊马述威汪涛解令海南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室南京210023

螺环基闭合环状结构化合物是一类以螺环芳烃作为构筑单元形成的闭合环状结构的化合物,主要包括大环、共价有机框架(COF)、金属有机框架(MOF)等.此类化合物拥有规整的环状结构、可调的尺寸和形状、丰富的空间构象及光学活性等特点,在传... 详细信息

螺环基闭合环状结构化合物是一类以螺环芳烃作为构筑单元形成的闭合环状结构的化合物,主要包括大环、共价有机框架(COF)、金属有机框架(MOF)等.此类化合物拥有规整的环状结构、可调的尺寸和形状、丰富的空间构象及光学活性等特点,在传感、药物输送、吸附、分离、光学器件、分子识别等领域有着广泛的应用.根据它们空间维度的不同,可以分为零、一、二、三维螺环基闭合环状结构化合物.本文综述了近年来螺环基闭合环状结构化合物的研究进展,重点介绍了这类化合物的结构特性、合成方法、性能表征以及应用,将为化学、材料科学、生命科学、有机光电子等领域设计和制备具有更多功能的新材料提供强有力的支持.

关键词：螺环芳烃大环共价有机框架金属有机框架

基于多域物理信息神经网络的复合地层隧道掘进地表沉降预测

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岩土力学 2024年第2期45卷 539-551页

作者：潘秋景吴洪涛张子龙宋克志中南大学土木工程学院湖南长沙410075 鲁东大学土木工程学院山东烟台264025

复合地层中盾构掘进诱发地表沉降的准确预测是隧道工程安全建设与施工决策的关键问题。基于隧道施工诱发地层变形机制构建隧道收敛变形与掘进位置的联系,并将其耦合至深度神经网络(deep neural network,简称DNN)框架,建立了预测盾构掘... 详细信息

复合地层中盾构掘进诱发地表沉降的准确预测是隧道工程安全建设与施工决策的关键问题。基于隧道施工诱发地层变形机制构建隧道收敛变形与掘进位置的联系,并将其耦合至深度神经网络(deep neural network,简称DNN)框架,建立了预测盾构掘进诱发地层变形的物理信息神经网络(physics-informed neural network,简称PINN)模型。针对隧道上覆多个地层的地质特征,提出了多域物理信息神经网络(multi-physics-informed neural network,简称MPINN)模型,实现了在统一的框架内对不同地层的物理信息分区域表达。结果表明:MPINN模型高度还原了有限差分法的计算结果,可以准确预测复合地层中隧道开挖诱发的地表沉降;由于融入了物理机制,MPINN模型对隧道施工诱发地表沉降的问题具有普适性,可应用于不同地质和几何条件下隧道诱发地表沉降的预测;基于工程实测数据,提出的MPINN模型准确预测了监测断面的地表沉降曲线,可为复合地层下盾构掘进过程中地表沉降的预测预警提供参考。

关键词：物理信息神经网络(PINN) 盾构隧道地表沉降机器学习数据物理驱动

青海东部上喇家村黄土剖面全新世野火历史及人类活动

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第四纪研究 2024年第1期44卷 72-83页

作者：雷秋景谭志海张琪石斌黄春长西安工程大学环境与化学工程学院陕西西安710600 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室陕西西安710061 陕西师范大学地理与旅游学院陕西西安710119

由于不同燃烧指标存在明显的差异,致使人们对于火燃烧方式的理解尚不确定。本研究选取黄河上游青海上喇家典型剖面(深度464 cm,年代范围14.5~0 ka B.P.)为对象,结合炭屑和黑碳以及古生态指标,揭示该区域全新世以来的野火历史演变过程。... 详细信息

由于不同燃烧指标存在明显的差异,致使人们对于火燃烧方式的理解尚不确定。本研究选取黄河上游青海上喇家典型剖面(深度464 cm,年代范围14.5~0 ka B.P.)为对象,结合炭屑和黑碳以及古生态指标,揭示该区域全新世以来的野火历史演变过程。研究结果表明末次冰期和全新世早期,气候较为干旱,以明烧为特征的草原区域野火时常发生,与东亚季风气候所控制燃料特征和湿度密切相关。全新世中期,气候较现在温暖而湿润,生物成壤作用强烈,该地区整体上自然野火发生处于较低水平。其中,4200~3850 a B.P.和3400~3000 a B.P.这两个阶段的粗颗粒炭屑通量峰值分别是齐家文化中晚期(4200~3800 a B.P.)和辛店文化时期(3400~2700 a B.P.)人类频繁放火烧荒和开垦农田以及生活等活动的结果;而3850~3600 a B.P.阶段以焖烧为特征的低强度野火发生,与气候持续干旱和人类森林砍伐活动加剧有关。与此同时,该区域遭遇2次大规模的地震和山洪泥流地质灾害,生态环境恶化,使得农耕为主的齐家文化被半农半畜牧的辛店文化所替代,从而导致该期间炭屑通量整体下降。全新世晚期,气候进一步干旱,1500年以来本地大幅度生物质燃烧增加与农业扩张和耕地面积增大密切相关。总之,全新世中期先前人类长期频繁森林砍伐活动所诱发的低强度焖烧火模式是导致该区域植被减少和土地退化的不容忽视的重要因素,而东亚季风所控制的季节性降水变化仍是野火发生必要条件。

关键词：炭屑黑碳燃烧方式全新世气候变化