公路隧道開挖過程力學行為研究.pdf

1、公路隧道開挖過程力學行為研究摘要了Ffi，和地下工程的開挖過程是一個在時間和空間上不斷變化的過程，是一個動態(tài)過程。對開挖過程力學行為進行模擬和分析，對下一步施工對象的德定性進行預測和預報在工程中是非常必要的，也一直是科技工作者探索研究的重要課題。利用現(xiàn)代計算機和人工智能技術對開挖過程力學行為進行虛擬研究是現(xiàn)代巖土工程界一個很有前途的發(fā)展方向。另外由于影響地下工程在開挖過程和運營期稱定性的因素非常復雜，且目前其預測、預報及處理還沒有明確規(guī)

2、范的方法，主要依按于領域專家知識和工程經(jīng)驗進行。為使老一輩巖土工程專家失為一可行方案專家知識(經(jīng)驗’的經(jīng)驗更有效地為巖土工程服務，開發(fā)帶有智能性的輔助決策系統(tǒng)不文以內(nèi)發(fā)古茅荊壩隧道為工程背景，在廣泛獲取國內(nèi)外地下工程施工一種知識)的基礎上，研制開發(fā)了隧道及地下工程施工智能輔助決策系統(tǒng)，井以此優(yōu)選出合理的開挖方法和支護方案在對現(xiàn)場數(shù)據(jù)測試的基礎上，借助于開發(fā)研制的USEP2D程序模擬了開挖前后的力學行為、不同開挖步序對隧道穩(wěn)定性的影響，同

3、時也對系統(tǒng)決策方案的臉證和準定f分析工程實例中將決策系統(tǒng)應用于茅荊壩隧道工程的輔和優(yōu)化，分析了該系統(tǒng)的可非性及實用性，預測了施工智能輔助決策系統(tǒng)的應用前景在這個問題上要取得比較令人滿意的結果，還有許多細致的工作要做，具有很大的挑戰(zhàn)性。本文具體研究內(nèi)容包括:l.對隧道及地下結構開挖過程的計算理論進行了歸納和分析分析了隧洞開挖過程力學行為及其特點，優(yōu)選出模擬適宜采用的計算模型和分析步驟.z.在分析以往有限元程序的基礎上，編制開發(fā)了隧道與地下

4、工程非線性有限元計算程序(USEP2D)，主要用于隧道與地下工程非線性計算，具有力學行為可視化特點，程序調(diào)試后，進行了實例分析.3.采用面向對象的編程技術，選取可視化的開發(fā)工其，如VisualCAutoCAD和Access等，提出并開發(fā)了施工智能輔助決策系統(tǒng)，該系統(tǒng)設計思想是由六個子系統(tǒng)和一個公共子系統(tǒng)組成即施工方法決策子系統(tǒng)、支護設計子系統(tǒng)、t測預報子系統(tǒng)、工期控制子系統(tǒng)、鉆爆設計子系統(tǒng)、施工事故處理系統(tǒng)和圍巖分類子系統(tǒng).在程序的編制

5、中，利用專家推理思路，編寫了相關程序.系統(tǒng)的開發(fā)按照面向對象的編程思想，將推理部分、解釋部分和人機交互部分劃分成對應的功能模塊，太北大學俘士學位論文抽易StudyofMechanicalBehaviorsintheConstructionofRoadTunnelABSTRACTInthispapertheconstructionofthetunnelandtheundergroundengineeringespeciallythelar

6、gescaleprojectis一adynamicprocesswhichiscontinuouslychangingintimeandspace.Itisessentialtoanticipateandforecastthestabilityofthenextconstructionobjectintheprocessoftheconstructionwhichisalsoanimportantquestiontotechnologi

7、calandscientificresearcherfor動times.Itisadirectionofthedevelopmentofthecontemporaryrockandsoilengineeringtohaveadummyresearchduringconstructionbyusingmoderncomputerandartificialintelligencetechnology.Asitisextremelycompl

8、icatedthattheaspectofthestabilityefectstheconstructionandmanagementoftheprojectinstructionrecentlythereisstillnotnormativemethodtoanticipateforecastandmassagebutmostlydependontheknowledgeandconstructionexperienceofthefie

9、ldexperts.Inordertomakebeterfulluseofthepreciousexperienceofthepreviousgenerationexpertsinrockandsoilexcavationengineeringtoservethecomplicatedrockandsoilengineeringeficiently.Inthisthesistherationalsequenceofconstructio

10、nstepispickedoutoptimallybysimulatingtheinfluencetothestabilityofthetunnelinthediferentconstructionstepsequenceinvirtueofcomputer.玩thebasisoftheknowledgerequisitionoflargescaleundergroundstructureengineeringexpertsinside

11、andoutsideourcountrywidely(theexperienceisakindofknowledge)，applcatingsomenewmethodsandtechniquessuchasartificialintelligenceNeuralNetwork(NN)，GeneticAlgorithms(GA)andsoontheintelligentdecisionmakingsystematthetunnelandu

12、ndergroundengineeringconstructionisdevelopedwhichisanalyzedinthereliabilityandpracticabilityandanticipatedthepromiseofapplicationinoptimizingtheconstructionscheme.Deservedlyverysatisfiedanswertotheproblemshadbeenobtained

13、althoughitappearsthatstillmoreworkneedtodealwithwhichisofverybigchalenge.Theconcreteresearchcontentinthisthesisincludes:1.InductandanalyzethetheoryofComptonintheprocessofthetunnelandundergroundengineeringconstruction.Ana