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基于遗传编程技术的强地震动参数预测方法

大地测量与地球动力学 2024年第8期44卷 776-782页

作者：王程程胡其志张洁张严方许立强武昌工学院城市建设学院武汉市430065 湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉市430068

基于NGA数据库,利用遗传编程技术,给出一套地震动峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)和峰值位移(PGD)的预测方程。通过建立地震动参数与震级、断层距、断层机制以及30 m内的场地剪切波速度等关键地震学参数的关联性,在给出显式预测公式的... 详细信息

基于NGA数据库,利用遗传编程技术,给出一套地震动峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)和峰值位移(PGD)的预测方程。通过建立地震动参数与震级、断层距、断层机制以及30 m内的场地剪切波速度等关键地震学参数的关联性,在给出显式预测公式的基础上,进行信度检验和模型比对。结果表明:1)与传统的基于非线性回归技术的衰减关系类预测方程相比,遗传编程技术无需指定衰减关系的方程形式,可以对PGA、PGV和PGD的复杂行为进行建模,并给出显式公式,以满足地震工程的实际需要。2)与Campbell-Bozorgnia衰减关系相比,基于遗传编程技术的PGA与PGV的预测效果略优,PGD预测模型的RMSE和MAE分别为5.47和1.64,显著小于Campbell-Bozorgnia模型的45.98和4.61。3)所获得的地震动预测方程具备震级效应、场地放大效应和近场大震饱和效应特征,但未能反映软土减震效应,PGA、PGV和PGD的最大场地放大系数约为1.42、2.53和2.64。

关键词：强地面运动遗传编程地震加速度衰减关系

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基于布鲁姆认知模型的《房屋建筑学》教学设计

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江汉石油职工大学学报 2024年第4期37卷 67-69页

作者：李凯帆胡其志许立强王程程周子筠武昌工学院城市建设学院湖北武汉430065

《房屋建筑学》是土木工程专业中传统的专业课程,存在课程内容标准化、教学模式固定化、课程考核常规化等问题。引入布鲁姆认知模型为核心的教学设计理念,以该课程的知识为“点”,教学逻辑作为“线”,学生自主存储知识的网状体系为“面... 详细信息

《房屋建筑学》是土木工程专业中传统的专业课程,存在课程内容标准化、教学模式固定化、课程考核常规化等问题。引入布鲁姆认知模型为核心的教学设计理念,以该课程的知识为“点”,教学逻辑作为“线”,学生自主存储知识的网状体系为“面”,开展“点-线-面”的教学设计框架的重构。基于新的教学设计框架,能够以智能数字化赋能开展建筑信息化技术教学模式,加强多学科交叉融合的BIM平台建设,通过多参数考核方式进行评判。

关键词：布鲁姆认知模型房屋建筑学教学设计建筑信息化

基于自适应神经模糊推理的竖向地震动参数预测模型

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大地测量与地球动力学 2023年第5期43卷 517-522页

作者：游姗胡其志张洁张严方武昌工学院城市建设学院武汉市430065 湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉市430068

为解决当前竖向地震动参数估计不确定性较大的问题,提出基于随机自适应神经模糊推理的竖向地震动预测模型。首先,以太平洋地震工程研究中心的PEER NGA强震数据库为基础,将地震震级、断层距及场地平均剪切波波速3个参数作为输入,将竖向... 详细信息

为解决当前竖向地震动参数估计不确定性较大的问题,提出基于随机自适应神经模糊推理的竖向地震动预测模型。首先,以太平洋地震工程研究中心的PEER NGA强震数据库为基础,将地震震级、断层距及场地平均剪切波波速3个参数作为输入,将竖向地震动峰值加速度PGA及峰值速度PGV作为估计目标,建立训练数据集及测试数据集;其次,根据地震动参数预测方程,利用随机自适应神经模糊推理技术构建竖向地震动参数ANFIS预测模型,并给出全面的结果分析及信度检验。结果表明,ANFIS模型的竖向地震动衰减结果呈现出近场大震饱和效应、场地放大效应及软土减震效应;ANFIS竖向地震动模型平均绝对百分比误差MAPE约为0.15,与Campbell-Bozorgnia地震动衰减关系相比,PGA与PGV预测的准确率分别提升约77.4%和62.7%,具有较好的可信度。

关键词：竖向地震动预测模糊推理自适应神经网络场地效应

2017年九寨沟M7.0地震强地面运动估计与方向效应研究

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大地测量与地球动力学 2023年第11期43卷 1136-1142页

作者：张严方胡其志张洁游姗武昌工学院城市建设学院武汉市430065 湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉市430068

基于二维有限单元法使用接触单元模拟断裂带的非连续破裂过程,建立2017-08-08四川九寨沟M7.0地震近场强地面运动估计模型,并对应力降和屈服应力等关键震源参数进行研究。在利用国家强震数据中心提供的实际观测波形开展地震动参数信度检... 详细信息

基于二维有限单元法使用接触单元模拟断裂带的非连续破裂过程,建立2017-08-08四川九寨沟M7.0地震近场强地面运动估计模型,并对应力降和屈服应力等关键震源参数进行研究。在利用国家强震数据中心提供的实际观测波形开展地震动参数信度检验基础上,给出地震动峰值加速度(PGA)分布,探讨近场强地面运动方向效应特征及其成因机理。结果表明:1)随着震源接触单元屈服应力及应力降参数的增大,水平向PGA整体增大,前者对于强地面运动的影响更为显著;应力降为8.5 MPa、屈服应力为4.0 MPa时,强地面运动模拟结果的相对误差百分比整体小于40%,51JZB等近场强震台相对误差均小于5%。2)九寨沟M7.0地震水平向PGA模拟结果等值线整体呈椭圆状,椭圆长轴与发震断层树正断裂走向具有较好的一致性;震中附近PGA最大值约为720 Gal,且整体随震中距的增大不断衰减;跨龙日坝断裂北段及跨雪山梁子断裂PGA分别突降16.67%及22.72%,这种断裂带的隔震效应或与地震动沿断层面的透射降低有关。

关键词：二维有限元强地面运动九寨沟地震方向效应地震动参数

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透明土强度特性与细观机制的试验研究

实验技术与管理 2023年第4期40卷 47-51,89页

作者：庞荣胡其志冷先伦陈健王川湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学工程科学学院北京100049

以熔融石英砂为骨架材料、纳米级疏水性气相二氧化硅粉为胶结剂、正十二烷和15号白油的混合矿物油为孔隙流体配置的新型透明土,具有良好的透明度和适中的强度,是开展岩土工程物理模型变形发展过程与破坏机理研究的理想相似材料。针对影... 详细信息

以熔融石英砂为骨架材料、纳米级疏水性气相二氧化硅粉为胶结剂、正十二烷和15号白油的混合矿物油为孔隙流体配置的新型透明土,具有良好的透明度和适中的强度,是开展岩土工程物理模型变形发展过程与破坏机理研究的理想相似材料。针对影响该新型透明土强度特性的主要影响因素,采用直剪试验研究了含水率和石英砂粒径对透明土强度的影响规律,并采用光学显微镜分析了透明土强度变化的细观结构机制。研究结果表明:①透明土试样在低轴压下的位移-力曲线表现出软化特性,而在高轴压下表现出硬化特性;②含水率对透明土试样的黏聚力影响较为明显,而对内摩擦角影响较小,其强度的最佳含水率为23%左右;③随着石英砂颗粒粒径的增大,试样的黏聚力呈线性降低而内摩擦角呈先缓慢后快速增加的趋势;④在细观结构上,孔隙大小、胶结剂与混合液的胶结作用影响透明土的黏聚力,而团聚石英砂颗粒间的咬合互锁、细颗粒石英砂的润滑作用影响透明土的内摩擦角。

关键词：透明相似材料含水率颗粒粒径抗剪强度细观结构

MICP联合纤维加筋黄土的力学性能及水稳性研究

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人民长江 2023年第8期54卷 227-232,248页

作者：胡其志霍伟严马强陶高梁湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068

黄土在中国分布较广,具有强度低、高湿陷性等不良工程特性,利用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术联合纤维加筋对黄土进行处理,可有效改善其力学性能和水稳性。为了解MICP联合纤维加筋黄土的固化效果,在黄土中掺入质量比分别为0.2%,0.3%,0... 详细信息

黄土在中国分布较广,具有强度低、高湿陷性等不良工程特性,利用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术联合纤维加筋对黄土进行处理,可有效改善其力学性能和水稳性。为了解MICP联合纤维加筋黄土的固化效果,在黄土中掺入质量比分别为0.2%,0.3%,0.4%,0.5%的玄武岩纤维,辅以不同比例的菌液与胶结液(体积比为2∶8,3∶7,4∶6,5∶5),采用拌合法对黄土进行加固处理,并对处理后试样开展碳酸钙生成量测试、无侧限抗压强度试验、崩解试验和SEM微观测试。结果表明:①MICP拌合固化黄土可以有效改善其力学性能,固化试样内部碳酸钙生成量与峰值强度呈正比,最大生成量为黄土质量的1%,当菌液与胶结液的体积比为4∶6时,固化效果最佳。②菌液与胶结液体积比固定为4∶6时,固化试样的无侧限抗压强度随纤维掺量的增加先增大后减小,最佳纤维掺量为0.4%。③MICP固化后的黄土其完全崩解时间延长较多,当菌液与胶结液体积比为4∶6时,试样的耐崩解能力最强。④菌液与胶结液体积比固定为4∶6时,随着纤维掺量的增加,试样耐崩解能力逐渐增强,当掺量为0.5%时,试样的最终崩解率最低。⑤试样内部碳酸钙晶体呈片状附着于土颗粒与纤维表面,可有效增加土颗粒与纤维之间的粘结和摩擦,对固化后土体的强度和水稳性具有良好的促进作用。研究成果对MICP技术固化黄土的工程实际应用具有指导意义。

关键词：黄土改良 MICP 玄武岩纤维崩解无侧限抗压强度

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根系与格栅复合加筋土的力学特性试验研究

长江科学院院报 2022年第10期39卷 109-115页

作者：胡其志周勇马强陶高梁湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉430068

在土工格栅加固的边坡上种植生态植物,可以形成有效的生态护坡。为研究植物根系与土工格栅形成复合加筋土的力学机制,依托广西贵隆高速生态护坡工程,进行了素土、根系加筋土、格栅加筋土、根系与格栅复合加筋土的三轴固结不排水试验,对... 详细信息

在土工格栅加固的边坡上种植生态植物,可以形成有效的生态护坡。为研究植物根系与土工格栅形成复合加筋土的力学机制,依托广西贵隆高速生态护坡工程,进行了素土、根系加筋土、格栅加筋土、根系与格栅复合加筋土的三轴固结不排水试验,对比分析了3种加筋土的力学特性。结果表明:植物根系、土工格栅均能提高加筋土的强度,其中根系与格栅的复合加筋效果最好;相较于素土、根系加筋土、格栅加筋土,根系与格栅复合加筋土的黏聚力分别增加了265.0%、101.0%、33.2%;保持最佳的土工格栅布置形式不变,根系与格栅复合加筋土的黏聚力随着含根量的增加出现先增后减的变化趋势,当含根量为0.5%时,黏聚力达到最大。对加筋土的三轴试验曲线进行分析,发现3种加筋土的应力-应变关系均符合邓肯-张模型,并获得了加筋土的邓肯-张模型参数,进一步通过试验数据对模型参数进行了验证。

关键词：生态护坡植物根系复合加筋土力学特性含根量邓肯-张模型

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基于博弈论-后悔理论的装配式建筑施工安全风险评估模型研究

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安全与环境学报 2022年第3期22卷 1132-1139页

作者：范成伟明杏芬付小红胡其志武昌工学院城市建设学院湖北武昌430065

针对装配式建筑施工安全性具有随机和模糊性的特点,引入后悔理论,建立了装配式建筑施工安全风险综合评估模型。首先,考虑人、物、管理、环境4个方面,选取14个指标构建了综合评价指标体系;其次,采用改进层次分析法和改进CRITIC法分别确... 详细信息

针对装配式建筑施工安全性具有随机和模糊性的特点,引入后悔理论,建立了装配式建筑施工安全风险综合评估模型。首先,考虑人、物、管理、环境4个方面,选取14个指标构建了综合评价指标体系;其次,采用改进层次分析法和改进CRITIC法分别确定评价指标的主观权重和客观权重,并基于博弈论确定指标综合权重,通过计算待评估对象总风险评估值确定最终的风险等级;最后,将所建立的基于博弈论-后悔理论的综合评估模型应用到某装配式建筑施工项目安全评估中,并将该模型评估结果与其他模型进行比较。研究表明,所建立的评估模型计算结果合理可靠,为装配式建筑施工安全评估提供了一条新思路。

关键词：安全工程装配式建筑后悔理论博弈论

屈服面角点奇异性的非平滑处理对塑性应变的影响

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岩土工程学报 2009年第1期31卷 66-71页

作者：胡其志周辉杨雪强中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430068 湖北工业大学土木工程与建筑学院湖北武汉430068 广东工业大学土木工程学院广东广州510006

Mohr-Coulomb屈服面的边界角点奇异性问题,使得屈服面在这些部位的微分出现不连续现象,给数值分析带来了诸多困难,针对此问题,平滑及非平滑处理方法得以应用,其中,非平滑处理方法中的回代求导法和塑性应变增量求和法等因易于实现而应用... 详细信息

Mohr-Coulomb屈服面的边界角点奇异性问题,使得屈服面在这些部位的微分出现不连续现象,给数值分析带来了诸多困难,针对此问题,平滑及非平滑处理方法得以应用,其中,非平滑处理方法中的回代求导法和塑性应变增量求和法等因易于实现而应用较多。这些方法精度的研究多相对于某些典型算例而进行的,而对于塑性应变的发展遵循何规律,非平滑处理方法对塑性应变产生何影响,如何评价这种影响效应等等问题尚未在理论上被深入研究。为此,在传统塑性位势理论的框架内对塑性剪应变的发展规律,以及通过非平滑处理后塑性剪应变的发展规律进行了理论研究。研究发现,在角点奇异性屈服面的非平滑处理方法中,最终推导出的塑性剪应变出现不连续现象。通过对这一现象进行的理论研究和定量分析,结果表明:非平滑处理对塑性应变存在影响效应(即不连续效应),故对于具体问题,应具体分析这些方法的影响效应,具体评估其计算结果的可靠性和对相应问题的适用性,以便正确选择所采用的处理方法。

关键词：塑性位势理论屈服面角隅模型角点奇异性