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基于MEA-BP神经网络的自锚式悬索桥施工阶段吊索索力预测分析

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铁道学报 2023年第3期45卷 55-61页

作者：赵立财台湾科技大学营建工程系中国台湾台北10607 中铁十九局集团有限公司第三工程有限公司辽宁沈阳110136

为减小自锚式悬索桥在施工过程中吊索索力偏差对桥梁线形的影响程度,提高有限元模型的计算效率,提出一种基于思维进化(MEA)算法优化BP神经网络的吊索索力预测方法,以实现对桥梁各施工阶段的高精度逼近与吊索索力的快速反馈。在考虑施工... 详细信息

为减小自锚式悬索桥在施工过程中吊索索力偏差对桥梁线形的影响程度,提高有限元模型的计算效率,提出一种基于思维进化(MEA)算法优化BP神经网络的吊索索力预测方法,以实现对桥梁各施工阶段的高精度逼近与吊索索力的快速反馈。在考虑施工过程中材料参数、荷载参数和环境温度等因素的不确定性基础上,结合有限元模型得到神经网络训练样本集。通过MEA算法实现BP神经网络权值与阈值的寻优,从而提高BP神经网络的预测精度。以某空间索面自锚式悬索桥为工程背景,建立该座桥梁的MEA-BP神经网络预测模型。结果表明,MEA-BP神经网络较传统BP神经网络具有更强的泛化能力与预测精度,MEA-BP神经网络的预测值与现场实测值的误差在10%以内,MEA-BP神经网络模型在索力预测方面具有较好的适用性。

关键词：自锚式悬索桥吊索索力 BP神经网络思维进化算法

浅埋大跨径软土地层公路隧道下穿既有铁路车站路基施工技术

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现代隧道技术 2014年第6期51卷 160-166页

作者：赵立财天津大学天津300072

针对浅埋大跨径公路隧道近距离下穿既有铁路车站安全系数低的现状,文章以东孚隧道下穿既有厦深铁路站场区段工程实例为依托,通过理论分析、技术比选,提出了以"运用管幕法对隧道开挖方向围岩土体进行加固+挖孔桩上设承台作为临时支墩+挖... 详细信息

针对浅埋大跨径公路隧道近距离下穿既有铁路车站安全系数低的现状,文章以东孚隧道下穿既有厦深铁路站场区段工程实例为依托,通过理论分析、技术比选,提出了以"运用管幕法对隧道开挖方向围岩土体进行加固+挖孔桩上设承台作为临时支墩+挖孔桩结构选型与安全性检算+架设24 m D型便梁将既有铁路轨道托起+纵、横抬梁加固钢轨+弧形导洞预留核心土开挖+加固效果沉降监测与分析"相结合的施工技术总体方案。工程应用效果表明,加固效果显著,可快速、有效地限制隧道下穿区段地层沉降量,拱部管幕可以起到承载作用,D型便梁可减弱管幕体系所承受的外部荷载,大大提高了下穿隧道与既有铁路运营的安全系数,达到了预期效果。

关键词：浅埋大跨径隧道下穿既有铁路 D型便梁挖孔桩管幕沉降监测

TC4钛合金表面化学镀Ni-P合金耐磨层研究

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稀有金属材料与工程 2013年第3期42卷 507-512页

作者：林翠赵立才南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室江西南昌330063

利用化学镀方法在TC4钛合金表面成功制备结合力良好的Ni-P合金耐磨层,研究了提高镀层结合力的方法,结合SEM、XRD、EDS等现代物理分析方法分析了不同温度热处理后镀层的组织结构,从而建立不同热处理温度、镀层结构与镀层硬度和耐磨性能... 详细信息

利用化学镀方法在TC4钛合金表面成功制备结合力良好的Ni-P合金耐磨层,研究了提高镀层结合力的方法,结合SEM、XRD、EDS等现代物理分析方法分析了不同温度热处理后镀层的组织结构,从而建立不同热处理温度、镀层结构与镀层硬度和耐磨性能的关系。结果表明:二次浸锌活化方法和热处理能显著提高镀层与基体的结合强度,经600℃热处理后镀层结合力达到35N。基材的硬度HV为3780MPa,磨损量为9.6mg,镀态镀层的硬度HV为5760MPa、磨损量为7.7mg。随着热处理温度升高Ni3P相增多,该相的弥散分布使镀层硬度增加,最高硬度HV达到9790MPa,但400℃后硬度降低,这是由于Ni3P相随着热处理温度的继续升高而发生偏聚,使弥散强化程度下降;镀层的磨损量随着热处理温度的升高而减小,说明耐磨性能随着热处理温度的升高而增强,600℃热处理后,虽然镀层晶粒长大、粗化及镀层硬度降低,但此时镀层晶格的完整性最佳,镀层塑性和韧性提高,所以耐磨性能最好。

关键词：化学镀Ni-P 热处理结合力硬度耐磨性

隧道穿越防护通道受不同钻爆方式作用下岩体动态回应分析

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振动与冲击 2019年第2期38卷 211-218,233页

作者：赵立财余建星天津大学建筑工程学院天津300072

以石景山铁路隧道近距离下穿人防通道为例,应用Hypermesh联合ANSYS 16.0/LS-DYNA进行隧道爆破仿真模拟,采用流固耦合的模拟方法,建立直孔延时起爆,直孔同时起爆以及斜孔延时起爆三种不同爆破方式的本构模型,对直孔延时起爆方式与实测振... 详细信息

以石景山铁路隧道近距离下穿人防通道为例,应用Hypermesh联合ANSYS 16.0/LS-DYNA进行隧道爆破仿真模拟,采用流固耦合的模拟方法,建立直孔延时起爆,直孔同时起爆以及斜孔延时起爆三种不同爆破方式的本构模型,对直孔延时起爆方式与实测振动波形、质点数值模拟振动波形叠加对比,验证仿真的有效性;根据岩石非对称中心回应变化规律,研究三种不同爆破方式下引起的防护通道P1和P2两点的振动速度、加速度振动衰减规律,将实测振动与模拟振动波形、振动速度、加速度时程曲线以及峰值对比,以获得引起防护通道振动回应最小的最优掏槽孔爆破方式,为铁路隧道下穿既有结构物的支护结构设计、爆破参数及开挖方法设计、隧道规范的修订提供了有利依据。

关键词：隧道爆破直孔掏槽斜孔掏槽延时起爆动力响应

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饱水砂岩力学性质软化试验研究

地下空间与工程学报 2022年第1期18卷 154-162页

作者：赵立财天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300354 台湾科技大学营建工程系中国台北10607 中铁十九局集团有限公司北京100176

地下硐室围岩在富水条件下强度弱化,对硐室开挖与营运造成威胁。为探究围岩在饱水作用下的力学性质及细观结构特征变化,开展了不同围压和饱水条件下的三轴压缩及扫描电镜试验。研究表明:(1)随着饱水作用的增强,砂岩力学性能不断衰减,当... 详细信息

地下硐室围岩在富水条件下强度弱化,对硐室开挖与营运造成威胁。为探究围岩在饱水作用下的力学性质及细观结构特征变化,开展了不同围压和饱水条件下的三轴压缩及扫描电镜试验。研究表明:(1)随着饱水作用的增强,砂岩力学性能不断衰减,当饱水天数达到30 d时,衰减幅度趋于平缓;(2)砂岩饱水劣化效应显著,峰值应力、黏聚力、内摩擦角、弹性模量和变形模量的劣化度累积规律较相似,饱水天数15 d以前累积较快,15 d以后累积速率放缓;(3)砂岩断口多表现为贝纹性状,以韧性破坏为主,围压对断口微裂纹发育起抑制作用,饱水作用促进微裂纹发育。研究成果为饱水作用下岩石力学性能劣化规律研究提供一定参考。

关键词：饱水砂岩力学性质软化劣化度断口

基于2.5维有限元-完全匹配层技术的隧道振动建模研究

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浅埋大跨公路隧道穿越富水软弱土层施工关键技术

土木与环境工程学报（中英文） 2023年第2期45卷 52-64页

作者：赵立财台湾科技大学营建工程系台北 10607 中铁十九局集团第三工程有限公司沈阳 110136

为解决隧道受周围区域复杂影响的三维隧道动力模拟问题,基于有限单元法,采用2.5D技术,应用完全匹配层(PML)处理由有限单元网格截断的边界,提出一种针对超长隧道结构动态性能模拟的高效、精确解法.结合2.5D技术、有限单元法(FEM)及完全... 详细信息

为解决隧道受周围区域复杂影响的三维隧道动力模拟问题,基于有限单元法,采用2.5D技术,应用完全匹配层(PML)处理由有限单元网格截断的边界,提出一种针对超长隧道结构动态性能模拟的高效、精确解法.结合2.5D技术、有限单元法(FEM)及完全匹配层(PML)的方法并不常见,推导2.5D技术和有限单元法(FEM)结合法的方程,着重说明其与2.5D技术和完全匹配层(PML)结合法的兼容性.通过与常用数值模型(MEF-MEC)和半解析解(PIP)法的结果验证,证明了模型的准确性,并进行了参数研究,以评估隧道和土体性质对土体振动的影响.结果表明:提出的2.5D MEF-PML方法能够解决有限元法不能处理无限域的缺点,与常规PML法相比,精度更高,在隧道动力分析时,能准确考虑隧道周围区域因素的影响.

关键词： 2.5D技术有限元—完全匹配层法波传播隧道—土体相互作用

来源：博看期刊评论

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中国工程科学 2015年第1期17卷 81-87页

作者：赵立财天津大学天津300072

以厦漳公路(厦门段)东孚隧道施工为例,介绍了?229大管棚跟管钻进咬合相接加固技术+十字交叉隔壁后拆式开挖技术在浅埋富水软弱土层隧道开挖过程中的应用;同时利用TGMIS动态智能化监测系统对施工沉降状况进行了数据采集、分析及处理,使... 详细信息

以厦漳公路(厦门段)东孚隧道施工为例,介绍了?229大管棚跟管钻进咬合相接加固技术+十字交叉隔壁后拆式开挖技术在浅埋富水软弱土层隧道开挖过程中的应用;同时利用TGMIS动态智能化监测系统对施工沉降状况进行了数据采集、分析及处理,使围岩变形得到控制,顺利通过了浅埋软弱土层段掘进施工。

关键词：浅埋富水软弱土隧道管棚加固十字交叉隔壁后拆式开挖

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注浆管棚在隧道穿越富水软弱带开挖效应研究

地下空间与工程学报 2014年第S2期10卷 1853-1859页

作者：赵立财中铁十九局集团有限公司北京100176

密排注浆管棚技术是隧道穿越富水软弱带一种经济可靠的预加固方法,对于隧道施工中利用此加固方法穿越富水软弱带,其加固效果直接影响开挖段的施工进度和安全。本文指出通过多姆克、太沙基理论计算出管棚注浆加固圈厚度与围岩压应力,同... 详细信息

密排注浆管棚技术是隧道穿越富水软弱带一种经济可靠的预加固方法,对于隧道施工中利用此加固方法穿越富水软弱带,其加固效果直接影响开挖段的施工进度和安全。本文指出通过多姆克、太沙基理论计算出管棚注浆加固圈厚度与围岩压应力,同时运用ANSYS有限元软件结合莫尔-库仑准则对某隧道工程穿越L7断裂带管棚超前注浆支护条件下各施工阶段开挖面的稳定性进行了准确判定,得出了上半断面一次性开挖长度所产生的围岩最大强度发挥系数与密排大管棚强度变化的相关规律,在此基础上对现场施工中发现的问题,提出相应的建议。该研究为此类地质段隧道施工和设计提供了可靠依据,具有较高的实用价值。

关键词：隧道软弱带加固开挖长度稳定性分析

管幕支护与袖阀管注浆加固技术在地铁隧道穿越桥梁桩基施工中的应用

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城市轨道交通研究 2015年第2期18卷 93-97页

作者：赵立财天津大学建筑工程学院

以深圳地铁4号线二期工程大脑壳山隧道穿越的梅观立交桥施工为例,结合现场实际情况,确定对离地铁隧道较近的桩基采取地面大管幕支护与油阀管注浆技术,对桥梁桩基进行保护,避免因失水而导致桩基下沉,以确保隧道及立交桥的安全。简要介绍... 详细信息

以深圳地铁4号线二期工程大脑壳山隧道穿越的梅观立交桥施工为例,结合现场实际情况,确定对离地铁隧道较近的桩基采取地面大管幕支护与油阀管注浆技术,对桥梁桩基进行保护,避免因失水而导致桩基下沉,以确保隧道及立交桥的安全。简要介绍了施工过程中袖阀管注浆与管幕支护施工工艺和技术要点,以及施工效果评定。该施工技术可减少隧道施工对桥基周围土体的扰动,且确保了洞内施工安全。

关键词：地铁隧道桩基加固袖阀管注浆管幕支护