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基于SIR模型的城市路网拥堵传播分析

郑州大学学报（工学版） 2025年第1期46卷 51-58页

作者：郑长江周思达郑树康马庚华张博戴津雯河海大学土木与交通学院江苏南京210098 河海大学环境学院江苏南京210098 河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098

研究城市道路交通拥堵传播规律对缓解交通拥堵问题有着积极作用,为此建立了基于SIR的城市道路交通拥堵传播模型,用以分析城市道路交通拥堵传播过程。首先,基于城市实际路网构建路网对偶拓扑网络,并依据SIR建立交通拥堵传播模型。其次,... 详细信息

研究城市道路交通拥堵传播规律对缓解交通拥堵问题有着积极作用,为此建立了基于SIR的城市道路交通拥堵传播模型,用以分析城市道路交通拥堵传播过程。首先,基于城市实际路网构建路网对偶拓扑网络,并依据SIR建立交通拥堵传播模型。其次,结合道路网络的复杂网络特征和道路自身的相关属性,引入随机森林算法计算相关权重,确定拥堵模型中的传播速率等关键参数。最后,以南京市秦淮区某区域路网为例,构建有69个节点,163条连线的城市路网对偶拓扑网络进行仿真实验。结果表明:道路节点度和道路饱和度是影响道路拥堵传播的关键因素,道路节点度的影响相对较小,传播范围增长在5%以内,恢复时间影响在10%左右;道路饱和度的影响相对较大,随着道路饱和度的增长,传播范围增长最大可至40%,恢复时间影响在20%左右。

关键词： SIR模型城市交通拥堵传播道路节点度道路饱和度

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天然和饱水红砂岩三轴压缩蠕变变形试验研究

三峡大学学报（自然科学版） 2025年第1期47卷 9-15页

作者：刘桃根胡凯李玲王伟湖南工学院土木与建筑工程学院湖南衡阳421002 河海大学岩土工程科学研究所南京210098 江西职业技术大学建筑工程学院江西九江332007

蠕变特性和长期强度是红砂岩地区岩体工程安全评价的关键要素,饱水软化效应对红砂岩蠕变特性和长期强度具有重要影响.采用全自动岩石三轴压缩伺服流变仪,开展天然与饱水红砂岩的三轴压缩试验和三轴压缩蠕变试验.试验结果表明:峰值强度... 详细信息

蠕变特性和长期强度是红砂岩地区岩体工程安全评价的关键要素,饱水软化效应对红砂岩蠕变特性和长期强度具有重要影响.采用全自动岩石三轴压缩伺服流变仪,开展天然与饱水红砂岩的三轴压缩试验和三轴压缩蠕变试验.试验结果表明:峰值强度、弹性模量和蠕变破坏应力因饱水软化效应而降低,围压对其降幅有削弱作用,蠕变破坏应力与峰值强度的比值在0.75~0.98之间;饱水软化效应能增强蠕变瞬时变形,减弱蠕变变形及蠕变应变速率;环向应变比轴向应变更早进入稳态蠕变阶段和加速蠕变阶段;稳态蠕变速率与偏压的变化关系符合指数函数关系;长期强度因饱水软化作用而降低,却因围压增加而增大,长期强度与峰值强度的比值在0.62~0.92之间;裂纹损伤应力与长期强度相差较大,裂纹损伤应力视为长期强度有待进一步考究.

关键词：红砂岩蠕变特性长期强度饱水软化效应裂纹损伤应力

铝离子絮凝剂对微生物加固砂土效果的影响试验研究

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土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 71-79页

作者：卫仁杰彭劼许鹏旭李亮亮河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210098

灌注次数过多制约了微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)在实际工程中的应用。为了减少灌注次数、提高胶结效率,提出一种MICP加固强化方法,即在胶结液中添加铝离子絮凝剂,以提高MICP加固速率和增强加固效果。开展MICP砂柱试验,在胶结液中加入不... 详细信息

灌注次数过多制约了微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)在实际工程中的应用。为了减少灌注次数、提高胶结效率,提出一种MICP加固强化方法,即在胶结液中添加铝离子絮凝剂,以提高MICP加固速率和增强加固效果。开展MICP砂柱试验,在胶结液中加入不同浓度AlCl3·6H2O进行灌注试验,然后测试加固砂柱碳酸钙含量及无侧限抗压强度(UCS)。在水溶液试验中,观察不同溶液条件下沉积物生成情况及溶液的pH值变化,并通过XRD、SEM试验研究铝离子絮凝剂对沉积碳酸钙的成分及形态的影响。结果表明:与常规方法的对照组比较,胶结液中加入适量铝离子絮凝剂,灌注3次后砂柱即可形成有强度的固结体,灌注5次后砂柱无侧限抗压强度可达到1.7MPa,而常规对照组达到相同的强度需要灌注9次。铝离子絮凝剂的掺入有效减少了MICP灌注处理次数,对实际应用有重要意义。

关键词：微生物诱导碳酸钙沉淀铝离子絮凝剂无侧限抗压强度砂土加固

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小净距多线隧道掘进方案对围岩稳定性的影响研究

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河南理工大学学报（自然科学版） 2025年第1期44卷 176-184页

作者：刘莉张正刘军欧臣赵英博赵伏田河海大学土木与交通学院江苏南京210098 中铁二十四局集团有限公司上海200040

目的小净距多线隧道在轨道交通工程中应用广泛,但由于施工步骤繁多且掘进过程中影响因素较多,需设计合理的小净距多线隧道并行掘进方案。方法采用2种不同开挖顺序的并行掘进方案,通过建立三维有限元数值仿真模型,比较2种方案的隧道围岩... 详细信息

目的小净距多线隧道在轨道交通工程中应用广泛,但由于施工步骤繁多且掘进过程中影响因素较多,需设计合理的小净距多线隧道并行掘进方案。方法采用2种不同开挖顺序的并行掘进方案,通过建立三维有限元数值仿真模型,比较2种方案的隧道围岩应力与位移发展规律,分析现场监测数据,对比模型的准确性,确定掘进方案的可行性。结果结果表明,开挖顺序对围岩间相互作用影响明显,中隧应力和变形受影响最大。中隧先挖法可以较好地避免应力较为集中现象,2种开挖方式的变形值均在安全范围内;依次开挖法和中隧先挖法拱腰处水平应力的变化规律基本一致,依次开挖法的拱顶处垂直应力比中隧先挖法的大40%左右;中隧先挖法的拱腰水平变形和拱顶沉降值分别比依次开挖法的增大23%,26%,但中隧先挖法开挖初期的沉降值较少;中隧先挖进度较快,应力和沉降控制能力优于依次开挖法,数值模拟方法能较好反映真实施工情况,现场监测结果也表明中隧先挖法适用于小净距隧道进口段施工。结论综合考虑衬砌结构应力、变形和施工工期,现场可采用中隧先挖法进行施工。研究结果可为类似小净距多线并行隧道工程设计与施工提供理论参考。

关键词：小净距多线隧道平行掘进依次开挖法中隧先挖法现场监测

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高边坡开挖变形的非线性时间序列预测分析

岩石力学与工程学报 2006年第z1期25卷 2795-2800页

作者：周家文徐卫亚石安池河海大学岩土工程研究所江苏南京210098

在岩体高边坡开挖过程中,可以得到现场的位移监测数据,如何利用现场监测数据来预测高边坡的开挖变形是一件很有实用价值的工作。根据高边坡开挖变形时间序列的非线性特征,应用局域法对三峡高边坡的位移进行了预测分析。把局域法的思想... 详细信息

在岩体高边坡开挖过程中,可以得到现场的位移监测数据,如何利用现场监测数据来预测高边坡的开挖变形是一件很有实用价值的工作。根据高边坡开挖变形时间序列的非线性特征,应用局域法对三峡高边坡的位移进行了预测分析。把局域法的思想引入到神经网络中去,按照寻找邻近点的原理构造出训练样本,通过神经网络得到的预测值与局域法得到的预测值很接近,并且可以大大地节约计算时间。计算结果表明,对于岩土体工程中的一维监测数据,通过非线性时间序列分析方法可以对其进行预测分析,该方法具有较高的实用价值。

关键词：岩石力学开挖变形非线性时间序列局域法混沌神经网络

塔里木盆地与北山地区高放废物处置地质环境安全性对比分析

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岩石力学与工程学报 2007年第A01期26卷 3297-3303页

作者：陈建生赵霞河海大学岩土工程研究所江苏南京210098

参照地震发生频率、地块稳定特性等地质环境因素,结合水中的同位素及水化学特征分析,对塔里木盆地东部地区的核试验场地与北山地区作为高放废物处置场的预选址的安全性与合理性加以对比论述。研究结果显示,北山地区30 km以下的下地壳中... 详细信息

参照地震发生频率、地块稳定特性等地质环境因素,结合水中的同位素及水化学特征分析,对塔里木盆地东部地区的核试验场地与北山地区作为高放废物处置场的预选址的安全性与合理性加以对比论述。研究结果显示,北山地区30 km以下的下地壳中存在着高导低速层,附近地区历史上曾发生过多次大地震,是一个相对不稳定地块。北山的地下水经分析并非是最初认定的"古水",也不是来自当地降水,而是祁连山的降水通过深大断裂带补给的,北山附近的花海地区自流井的流量就达到了106 m3/a。北山地区的深层地下水为淡水,径流速度较快,下游为生态与环境的重点保护区额济纳盆地,因此会不利于将其作为高放废物处置场的选址。相比较而言,塔里木盆地东部地区历史上从未发生过较大的地震,地壳层中不存在高导低速层,同位素数据显示其地下水主要来自当地的降雨和河流的入渗补给,地下水中总溶解固体随着深度的增加而增加,地下水的循环周期较长,地下径流的最终排泄区是罗布泊荒漠戈壁地区,而且塔里木盆地东部军事禁区存在面积超过3 000 km2的花岗岩。因此在已经受到污染的核试验地区修建永久性处置高放废物要比北山地区更为安全,即使未来发生最不利的污染等事件也可以将对环境与生态的破坏降到最低。

关键词：环境地质学高放废物处置地震高导低速层地下水流速同位素分析

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砂土中盾构开挖面变形与破坏数值模拟研究

岩土工程学报 2005年第8期27卷 897-902页

作者：朱伟秦建设卢廷浩河海大学岩土工程研究所江苏南京210098

土压平衡式盾构施工中,开挖面支护土压力控制是保证掘进顺利进行的关键,利用能够考虑大变形的拉格朗日有限差分计算程序,对砂土地层土压平衡式盾构施工中开挖面支护应力不足引起开挖面的变形及破坏问题进行了分析研究,探讨了隧道开挖面... 详细信息

土压平衡式盾构施工中,开挖面支护土压力控制是保证掘进顺利进行的关键,利用能够考虑大变形的拉格朗日有限差分计算程序,对砂土地层土压平衡式盾构施工中开挖面支护应力不足引起开挖面的变形及破坏问题进行了分析研究,探讨了隧道开挖面变形及破坏问题,为砂土地层中盾构开挖面控制压力的确定提供参考。

关键词：盾构开挖面支护应力数值模拟

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路堤下现浇薄壁管桩复合地基工作特性分析

岩土力学 2004年第9期25卷 1390-1396页

作者：费康刘汉龙高玉峰河海大学岩土工程研究所江苏南京210098

现浇薄壁管桩和土工格栅加筋碎石垫层所组成的复合地基加固软弱路基具有经济合理,施工时间短,承载力高,沉降减小明显等优点。采用非线性有限元对路堤荷载作用下的现浇薄壁管桩复合地基的工作特性进行了分析,结果表明:在路堤荷载作用下,... 详细信息

现浇薄壁管桩和土工格栅加筋碎石垫层所组成的复合地基加固软弱路基具有经济合理,施工时间短,承载力高,沉降减小明显等优点。采用非线性有限元对路堤荷载作用下的现浇薄壁管桩复合地基的工作特性进行了分析,结果表明:在路堤荷载作用下,路堤填土材料中的拱效应、土工格栅的拉膜效应或加筋垫层的刚性垫层效应、桩土间刚度差异引起的应力集中效应保证了大部分荷载由桩承担,有效地减小了总沉降和不均匀沉降。同时对荷载传递机理的影响因素做了分析。

关键词：壁管桩路堤荷载沉降不均匀沉降有限元法

位移反分析的APSO-WNN模型研究及应用

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岩石力学与工程学报 2007年第6期26卷 1251-1257页

作者：梁桂兰徐卫亚韦杰张明鸣河海大学岩土工程研究所江苏南京210098

用改进粒子群优化算法对小波神经网络进行优化,从而提出改进粒子群算法优化小波神经网络模型(APSO-WNN)。该模型具有小波变换的良好时频局域化性质、良好时域和频域分辨能力及传统神经网络的自学习功能;同时用改进的粒子群优化法进行全... 详细信息

用改进粒子群优化算法对小波神经网络进行优化,从而提出改进粒子群算法优化小波神经网络模型(APSO-WNN)。该模型具有小波变换的良好时频局域化性质、良好时域和频域分辨能力及传统神经网络的自学习功能;同时用改进的粒子群优化法进行全局最优搜索,快速收敛到全局最优解,使其具有良好的逼近能力、容错能力和较强的鲁棒性。因此,该计算模型适合解决具有复杂非线性和模糊性特点的岩土工程问题。为证明该模型的优越性,同时将该计算模型与传统遗传算法神经网络用于三峡船闸高边坡4种介质弹性模量的位移反分析计算,结果表明不论是优化精度还是收敛时间,该算法都较遗传算法有明显提高。最后利用APSO-WNN反演的弹性模量参数进行测点位移预测,预测表明各个测点的计算位移值与监测值吻合较好,说明该模型在岩土工程位移反分析中具有良好的实际应用价值。

关键词：岩石力学位移反分析小波神经网络粒子群算法弹性模量三峡工程