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地面堆载下盾构隧道结构韧性演化规律研究

岩土工程学报 2024年第1期46卷 35-44页

作者：朱旻陈湘生夏长青王琛包小华深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室广东深圳518060 深圳大学未来地下城市研究院广东深圳518060

韧性理论的提出和发展为盾构隧道结构性能评估提供了新思路。在提出考虑历史最大变形的衬砌性能指标基础上,建立包含管片、接头和非线性土弹簧的精细化三维有限元分析模型,研究了地面堆卸载作用下,不同埋深盾构隧道结构响应特征和韧性... 详细信息

韧性理论的提出和发展为盾构隧道结构性能评估提供了新思路。在提出考虑历史最大变形的衬砌性能指标基础上,建立包含管片、接头和非线性土弹簧的精细化三维有限元分析模型,研究了地面堆卸载作用下,不同埋深盾构隧道结构响应特征和韧性演化规律。结果表明:地面堆载下拱顶、拱底内弧面受拉,拱腰外弧面受拉,受错缝拼装影响,结构内力和损伤集中于边环纵缝相邻的中环管片处;卸载阶段隧道水平收敛减小,完全卸载后的残余变形随堆载量增加而增大,相同水平收敛情况下浅埋隧道卸载后变形恢复率大;隧道结构韧性随着水平收敛的增大快速降低,而缩短响应时间、提高修复措施效率可以提升隧道结构韧性;将隧道结构韧性分为4个等级,当结构进入极低韧性阶段时,应采取更加高效快速的综合修复方案,同时避免造成结构的二次损伤。

关键词：盾构隧道韧性地面堆载衬砌性能水平收敛

附加频率控制下并网换流器的动态惯量及其量化评估

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电力系统自动化 2024年第8期48卷 131-140页

作者：陈湘付强宾子君肖先勇孔祥平四川大学电气工程学院四川省成都市610044 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

新能源大规模并网显著降低了交流系统惯量,并网换流器参与频率控制成为提升频率稳定性的重要手段。基于传递函数模型推导了附加频率控制下并网换流器的动态惯量,发现其受惯量设计参数和其他控制环节的共同影响,呈现时变特性,但是将其简... 详细信息

新能源大规模并网显著降低了交流系统惯量,并网换流器参与频率控制成为提升频率稳定性的重要手段。基于传递函数模型推导了附加频率控制下并网换流器的动态惯量,发现其受惯量设计参数和其他控制环节的共同影响,呈现时变特性,但是将其简化为与同步发电机旋转惯量类似的常数会导致分析误差。为此,面向定直流电压控制和定功率控制这两类主流的并网换流器控制方式,提出了附加频率控制下并网换流器动态惯量的量化评估方法,分析了控制参数、运行工况和系统特性等不同因素对惯量的影响机制,得到了有功控制外环会显著改变原有设计惯量的结论,需重点关注其控制参数导致的惯量偏差。最后,基于在Simulink中搭建的时域仿真模型,验证了所提传递函数模型及惯量量化评估方法的正确性和有效性。

关键词：新能源并网换流器频率控制惯量量化评估

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忆阻Lorenz混沌系统的动力学分析与电路实现

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计算物理 2024年第2期41卷 268-276页

作者：赵双陈湘军张云贞常州信息职业技术学院软件与大数据学院江苏常州213164 许昌学院信息工程学院河南许昌461000

基于所提的一类光滑二次通用忆阻器,构建一种忆阻Lorenz混沌系统。稳定性分析表明,系统具有与原系统相同的平衡点和稳定性,即一个不稳定鞍点和两个不稳定鞍焦。利用分岔图、李雅普诺夫指数谱、相图等分析方法揭示所提忆阻系统的动力学,... 详细信息

基于所提的一类光滑二次通用忆阻器,构建一种忆阻Lorenz混沌系统。稳定性分析表明,系统具有与原系统相同的平衡点和稳定性,即一个不稳定鞍点和两个不稳定鞍焦。利用分岔图、李雅普诺夫指数谱、相图等分析方法揭示所提忆阻系统的动力学,结果表明:忆阻Lorenz混沌系统具有共存双稳态模式和自相似分岔结构。最后,通过改变通用忆阻器的内部参数实现对系统的幅度调控,分别设计忆阻器和忆阻系统等效电路并利用模拟元件综合,仿真结果证实了数值模拟的正确性。

关键词：通用忆阻器混沌动力学 Lorenz混沌系统双稳态电路实现

融合卷积神经网络与线性回归的带式输送机托辊故障音频识别方法

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煤炭科学技术 2024年

作者：陈湘源秦伟刘晏驰罗明华国能榆林能源有限责任公司中煤科工集团重庆研究院有限公司煤矿灾害防控全国重点实验室

针对煤矿井下带式输送机托辊故障音频识别中存在的声源复杂、特征不显著等问题，提出一种融合卷积神经网络与线性回归的托辊故障音频识别方法。首先通过带式输送机巡检机器人搭载的MEMS拾音器采集托辊沿线音频信号，基于小波自相关去噪... 详细信息

针对煤矿井下带式输送机托辊故障音频识别中存在的声源复杂、特征不显著等问题，提出一种融合卷积神经网络与线性回归的托辊故障音频识别方法。首先通过带式输送机巡检机器人搭载的MEMS拾音器采集托辊沿线音频信号，基于小波自相关去噪技术对声音进行预处理，抑制音频信号中的背景噪声信号，优化数据质量。其次利用声纹谱分离技术，采用HPSS（谐波冲击波源分离）方法分离出谐波、冲击波分量，增强托辊故障声音信号特征；基于MFCC（梅尔频率倒谱系数）声纹特征提取方法，解析出谐波-冲击波中托辊声纹特征信息，生成声谱图，提升托辊故障声纹表征能力。最后以声谱图与声品质特征为数据源，融合故障多模态特征，丰富数据维度，基于残差卷积神经网络结构计算图像特征，多元线性回归快速拟合音频基本特征，生成融合卷积神经网络与线性回归的托辊故障音频识别模型进行联合训练，通过Focal Loss损失函数优化模型训练的样本权重，提高模型对托辊故障识别的准确率。用本文方法对国能榆林郭家湾煤矿实际采集的带式输送机故障托辊音频信息进行分析验证，结果表明：托辊故障检出率达到95.79%，检出准确率达到95.60%。

关键词：托辊故障音频识别声纹特征声谱图残差卷积神经网络多元线性回归

海底软弱地层浅埋大直径盾构对接开挖面失稳灾变机制研究

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隧道建设（中英文） 2024年第4期44卷 712-723页

作者：陈一凡沈翔陈湘生极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室(深圳大学) 广东深圳518060 深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室(深圳大学) 广东深圳518060

为探明对接距离对海底大直径盾构开挖面失稳机制及规律的影响,依托甬舟铁路金塘海底盾构隧道工程,建立考虑渗流的盾构隧道对接有限元模型,研究对接距离L对开挖面失稳机制以及极限支护压力的影响,并基于极限平衡法建立考虑渗流的盾构近... 详细信息

为探明对接距离对海底大直径盾构开挖面失稳机制及规律的影响,依托甬舟铁路金塘海底盾构隧道工程,建立考虑渗流的盾构隧道对接有限元模型,研究对接距离L对开挖面失稳机制以及极限支护压力的影响,并基于极限平衡法建立考虑渗流的盾构近距离对接开挖面极限支护压力理论模型。随着对接距离的增大,开挖面失稳形状和极限支护压力的变化可分为3个阶段。1)快速增长阶段(0

关键词：海底隧道大直径盾构对接工程开挖面失稳理论模型

基于LR-RF-XGBoost的债券违约风险预警

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期39卷 115-124页

作者：陈湘州刘佳湖南科技大学商学院湖南湘潭411201 湖南省新型工业化研究基地湖南湘潭411201

随着市场经济的迅猛发展,各国的债券市场也相继成长,并趋向于多元化发展.然而,在这一发展过程中,中国的债券违约事件屡见不鲜且愈演愈烈,极大地阻碍了市场活力.以发行企业债券、公司债券、短期融资债券以及中期债券的公司为研究主体,提... 详细信息

随着市场经济的迅猛发展,各国的债券市场也相继成长,并趋向于多元化发展.然而,在这一发展过程中,中国的债券违约事件屡见不鲜且愈演愈烈,极大地阻碍了市场活力.以发行企业债券、公司债券、短期融资债券以及中期债券的公司为研究主体,提出LR-RF-XGBoost债券违约预警模型,该模型基于软投票法将逻辑回归(Logistic Regression)、随机森林(Random Forest)、极端梯度提升算法(Extreme Gradient Boosting)相融合,对样本的财务指标及非财务指标数据进行研究.研究结果发现:LR-RF-XGBoost融合模型相比于其他单一预警模型泛化能力更强,准确率高达95.3%.该方法有利于为投资者以及债券市场监督部门提供可靠的预测信息,帮助企业及早识别风险,为债券市场的健康发展提供保障.

关键词：债券违约逻辑回归随机森林极端梯度提升

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考虑单相触竹故障特性的柔性补偿控制策略

电力系统及其自动化学报 2024年

作者：周宇孙章宁鑫陈湘范松海王汇灵西华大学电气与电子信息学院国网四川省电力公司电力科学研究院电力物联网四川省重点实验室成都市鼎诚泰信科技有限公司

针对配电线路单相触竹诱发山火的问题，本文提出一种考虑单相触竹故障特性的柔性补偿控制策略。首先，搭建10kV真型试验平台分析单相触竹引燃过程，依据植被引燃时间和阻抗变化特性，确立补偿控制目标电压的有效值，并采用部分优化方法... 详细信息

针对配电线路单相触竹诱发山火的问题，本文提出一种考虑单相触竹故障特性的柔性补偿控制策略。首先，搭建10kV真型试验平台分析单相触竹引燃过程，依据植被引燃时间和阻抗变化特性，确立补偿控制目标电压的有效值，并采用部分优化方法求解目标电压的最优相位，以解决柔性补偿中存在的空窗期问题。然后，提出一种基于牛顿迭代的补偿电流计算方法，无需精确的系统对地参数，结合调控过程中的零序电压和补偿电流，实现故障相补偿目标电压的精确控制。最后，通过仿真分析和试验验证，表明所提方法可以有效防治单相触竹故障引燃事故。

关键词：配电网单相触竹柔性补偿牛顿迭代法

城市深层地下空间地质环境韧性评估模型与应用

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中国地质 2024年第1期51卷 157-169页

作者：苏栋黄茂隆韩文龙陈湘生极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室(深圳大学) 广东深圳518060 深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室(深圳大学) 广东深圳518060

[研究目的]评估城市深层地下空间地质环境韧性有助于提高城市地下空间开发利用的安全性,减少灾害事件造成的经济损失。[研究方法]本文从城市深层地下空间的灾害事件严重度、地质体脆弱性、抵御力、恢复力和适应力等方面出发,建立了城市... 详细信息

[研究目的]评估城市深层地下空间地质环境韧性有助于提高城市地下空间开发利用的安全性,减少灾害事件造成的经济损失。[研究方法]本文从城市深层地下空间的灾害事件严重度、地质体脆弱性、抵御力、恢复力和适应力等方面出发,建立了城市深层地下空间地质环境韧性多因素综合评估模型,并结合某城市一起突发事件的相关数据对评估模型进行了应用。[研究结果]评估模型具有较高操作性和可行性,可在各种复杂地质环境的城市中开展深层地下空间韧性评估工作;所评价灾害事件的严重度为5.601,属严重水平;地质体的暴露性为5.735,灾损敏感性为6.146,脆弱性综合评价结果为35.247,属脆弱地质体;预警能力指数为1.00,防灾能力指数由原来的5.66提高至灾后的7.00,故抵御力综合评价结果由15.38提高至19.02;通过填砂、地下注浆等措施后,恢复力为2.00,且由于地质环境趋于稳定,地质环境适应力综合分析为1.00。[结论]若受灾害影响,地质环境韧性水平的演化可分为正常、受灾、抵御、恢复、适应和新的正常水平6个阶段,韧性水平曲线呈现出先减小再增大后趋于稳定,且在受灾和抵御的节点处达到最小值。

关键词：地质环境韧性城市韧性深层地下空间评估模型城市地质调查工程

人工冻土冻胀引发上覆地层与结构变形计算方法研究

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工程科学与技术 2024年

作者：王磊陈湘生伍军刘志强北京中煤矿山工程有限公司中国铁路工程集团有限公司深圳大学土木与交通工程学院煤炭科学研究总院

人工冻结法在地下特殊施工中的冻胀风险引发广泛关注，上覆地表变形可能造成城市道路、建筑结构变形，引发破坏，需要对地表及结构变形进行预测。瞄准冻胀的实质是冻土中水分迁移引起的宏观表现这一理论核心，基于Peck公式计算思路，对... 详细信息

人工冻结法在地下特殊施工中的冻胀风险引发广泛关注，上覆地表变形可能造成城市道路、建筑结构变形，引发破坏，需要对地表及结构变形进行预测。瞄准冻胀的实质是冻土中水分迁移引起的宏观表现这一理论核心，基于Peck公式计算思路，对冻胀引起的上覆地层变形进行公式推导和参数取值，推导得出适合计算冻胀变形的冻隆公式，以求解冻结过程中上覆地层产生的冻胀量。通过水分迁移试验测定了冻结水分迁移速度，推导和归纳了冻结外锋面半径经验计算方法，得出了冻土体积增加量计算公式。通过郑州某冻结工程实测数据，计算了土体冻结过程中的水分体积增加率，冻隆公式计算值与实测值接近，可以满足施工过程中安全评价分析的需求。研究成果为人工冻结技术在高风险地下工程领域的技术研究和应用建立理论基础和计算参考。

关键词：人工冻结法冻土体积增加量水分迁移冻胀冻隆公式