国家自然科学基金(51069001)
- 作品数：12 被引量：52H指数：4
- 相关作者：苏国韶燕柳斌张小飞张研李秀梅更多>>
- 相关机构：广西大学教育部大连理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广西理工科学实验中心重点项目广西壮族自治区自然科学基金更多>>
- 相关领域：水利工程建筑科学理学自动化与计算机技术更多>>
- 岩溶塌陷预测的高斯过程机器学习模型被引量：4
- 2011年
- 为研究在多种复杂影响因素下岩溶塌陷如何准确预测,针对现有方法的局限性,建立了一种基于高斯过程机器学习的岩溶塌陷预测模型。该模型通过对少量学习样本的学习,就可以建立岩溶塌陷与其影响因素之间的复杂非线性映射关系。将模型应用于工程实例,研究结果表明,岩溶塌陷预测的高斯过程机器学习模型是科学可行的,具有预测精度高、适用性强、参数自适应化且易于实现的优点。
- 燕柳斌张研苏国韶
- 关键词：岩溶塌陷高斯过程
- 基于高斯过程分类与蒙特卡洛模拟的岩土工程结构可靠度分析方法被引量：2
- 2013年
- 岩土工程结构可靠度分析中,功能函数一般呈隐式且需借助有限元等数值计算来构建,采用传统蒙特卡洛模拟法求解时常遇到计算耗时大和计算效率低的问题,进而导致该方法在实际工程应用中受到极大限制。将结构可靠度求解问题转化为二元分类问题,把分类性能优异的高斯过程分类模型与蒙特卡洛法相结合,提出了岩土工程结构可靠度分析的高斯过程分类——蒙特卡洛法。根据所建立的隐式功能函数,采用岩土工程结构分析程序构造少量的学习样本,利用学习后的高斯过程分类模型重构极限状态方程,实现随机样本的安全或失效状态的准确识别,进而采用蒙特卡洛抽样模拟获得结构的失效概率与可靠指标。算例研究表明,方法简单易行,与传统蒙特卡洛模拟法相比较,计算效率明显较高,且易于与各种岩土工程结构分析程序或商业计算软件相结合。
- 彭立锋苏国韶王志成肖义龙
- 关键词：岩土工程结构可靠度蒙特卡洛模拟
- 连续梁分析的样条有限点法及程序设计被引量：2
- 2014年
- 为研究样条有限点法在多跨连续梁结构分析中的应用,依据梁的跨度和刚度变化把连续梁划分为若干梁段子域,子域内采用均匀的样条结点离散,把子域端部的真实位移和样条结点的广义位移参数作为基本未知量,三次B样条基函数作为位移插值函数,根据总势能泛函及变分原理建立子域的刚度方程。按照子域自由度编码装配结构的刚度方程,建立了连续梁分析的样条有限点法计算格式,并设计了相应的程序流程。该方法适用于不同约束情况及荷载条件下的连续梁计算,典型算例的结果表明该方法的有效性。
- 李秀梅李萍黄幸秦荣
- 关键词：连续梁样条有限点法程序设计B样条函数
- U形锚索在预应力闸墩上锚固效果的影响因素研究
- 2012年
- 基于有限元分析Ansys软件,采用非线性接触单元模拟锚索与钢套管两者之间的接触传力。分析在U形预应力锚索锚固方式下,锚索半径、锚索中心角对预应力闸墩应力分布的影响规律,为闸墩的结构设计和锚索布置提供依据。
- 张小飞蒋文双张传军孙立昌
- 关键词：水工结构应力分析
- 阶梯式海堤波浪爬高影响因素的数值模拟分析被引量：4
- 2016年
- 为了研究阶梯式海堤波浪爬高的影响因素,基于质量源造波法建立数值模拟水槽,采用二阶Stokes波的粘性学理论数学模型模拟波浪,分析了堤前水深、海堤坡度、台阶高度以及来波波坦等因素对阶梯式海堤波浪爬高的影响。分析结果表明,阶梯式海堤波浪爬高随着复合参数d/L的增加而减少,随着海堤坡度变缓而减小,而随着波坦的增加先增加后减小;在同一海堤坡度、波坦的条件下,阶梯式海堤波浪爬高随着台阶高度的增大呈减小趋势,在达到最小爬高值后稍有增大;相对平面斜坡式海堤而言,阶梯式海堤对波浪爬高具有明显的折减效果。总体上,堤前水深小、海堤斜坡缓且台阶高度高的阶梯式海堤削减波浪爬高效果好。研究结果可为海岸防浪实际工程应用提供参考。
- 张小飞韦凯曼胡瑞昌骆文广蔡伟霞
- 关键词：数值波浪水槽波浪爬高
- 隧洞围岩损失位移估计的智能优化反分析被引量：11
- 2013年
- 隧洞开挖过程中围岩监测断面的布置一般滞后于掌子面开挖,监测断面布置前围岩已发生的位移称为损失位移。采用优化反分析思路求取损失位移,该思路将损失位移的求解转化为以实测位移与计算位移的误差作为目标函数、岩体力学参数作为决策变量的全局优化反分析问题。针对该全局优化反分析问题是一类高度非线性多峰值且计算代价较高的优化问题,将性能优异的粒子群优化算法与高斯过程机器学习方法相融合,结合FLAC3D数值计算程序,提出隧洞围岩损失位移优化反分析的粒子群-高斯过程-FLAC3D智能协同优化方法。算例研究表明,该方法是可行的,不仅能获得可靠的损失位移预测结果,而且可获取合理的围岩计算模型力学参数,具有全局性好、计算效率高的特点,克服了传统优化反分析方法容易陷入局部最优或过于依赖初始学习样本的局限性。将该方法应用到锦屏二级水电站辅助洞BK14+599断面的损失位移反分析,获得了该断面围岩的损失位移和力学参数,其中,损失位移较大,原因在于岩体开挖后在短时间内弹性变形大。因此,对于地下工程,特别是深部地下岩体工程,在围岩稳定性评价与围岩参数反分析中,损失位移不可忽视,应给予足够重视。
- 张研苏国韶燕柳斌
- 关键词：隧洞反分析粒子群算法高斯过程
- 基于粒子群优化与高斯过程的协同优化算法被引量：9
- 2013年
- 对于适应度函数计算耗时较大的工程优化问题,采用仿生智能优化算法求解时常遇到由于适应度函数评价次数过大而导致计算量过高的瓶颈问题。针对上述问题,提出一种基于粒子群优化(particle swarm opti-mization,PSO)算法与高斯过程(Gaussian process,GP)机器学习方法的协同优化算法(PSO-GP)。该算法在寻优过程中采用GP近似模型来构建决策变量与适应度函数值之间的映射关系,在PSO全局寻优过程中不断地总结寻优历史经验的基础上,预测可能包含全局最优解的搜索区域,以优化粒子群飞行的方向。多个测试函数的优化结果表明,该算法是可行的,与基本PSO算法相比,在获得全局最优解的前提下,可显著减小寻优过程中的适应度函数评价次数,寻优效率较高,在高计算代价复杂工程优化问题的求解上具有良好的应用前景。
- 张研苏国韶燕柳斌
- 关键词：优化算法粒子群优化高斯过程函数优化
- 同一收缩比下的三角分流墩体型优化研究被引量：1
- 2014年
- 为了找出消能高效且结构合理的挑流鼻坎三角分流墩结构型式,在广西河池市的拉纳水利枢纽水工模型试验中,通过从消能效率、河床冲刷程度、水流流态等方面,研究了同一收缩比条件下的三角分流墩的体型对消能效果的影响,并利用有限元方法对上游顶角进行加圆处理后的三角分流墩进行了应力分析。研究结果表明,同一收缩比下的三角分流墩,分水比越大,分流墩的上游顶角越小;分流墩的消能率越大,且水流在下游河床冲刷深度会越小,因此对下游河床冲刷的影响也会越小;并对分流墩上游顶角进行143°加圆处理后分流墩应力分布对结构安全最有利。即在同一收缩比下的三角分流墩当上游顶角小且沿断面分布均匀时,其消能效果最好,这一结论可以为分流墩在实际工程中的应用作出理论依据。
- 张小飞骆文广蔡伟霞张传军
- 关键词：结构型式
- 结构动力微分方程的一种高精度摄动解被引量：4
- 2013年
- 将结构的位移及速度响应作为状态变量,把结构动力方程转化为状态方程,采用摄动方法求解状态方程,推出一种级数形式的摄动解,同时给出了该文算法的迭代格式和计算步骤。该算法无需对转换矩阵H求逆,也无须作指数矩阵eH运算,仅做矩阵向量相乘及向量求和运算,计算稳定而且效率高,收敛速度快,解的级项数及精度可由允许误差参数直接控制,很容易达到任意精度要求,该方法兼具线性加速法的高效率和精细积分法的高精度,可应用于结构大型稀疏线性动力方程组的求解。最后通过典型算例进一步验证了该文算法的精度和效率。
- 李秀梅吴锋张克实
- 关键词：动力响应摄动法精细积分法
- 型钢混凝土闸墩配钢量的计算方法研究被引量：6
- 2018年
- 为了研究型钢混凝土闸墩配钢形式与合理配钢量,探索其配钢量的计算方法,采用待定系数法提出了型钢混凝土闸墩配钢量计算公式,利用ANSYS有限元软件建立型钢混凝土闸墩有限元模型,从位移、应力、裂缝分布及承载能力等方面对不同配钢量下的型钢混凝土闸墩进行分析,探索型钢混凝土闸墩的合理配钢量,并确定待定系数的取值。研究结果表明:在同一型钢布置形式下,当配钢量在一定范围内时,随着配钢量的增大,闸墩的应力、位移逐渐减小,抗裂性能和承载力不断提高;型钢混凝土闸墩截面配钢量的建议取值范围为0. 6%≤ρa≤1. 3%;在相同的荷载作用下,与1SRCD相比,3SRCD的配钢量更经济,受力性能更好,承载能力更高。
- 张小飞陆必裕黄耀煌刘娅玲
- 关键词：型钢混凝土闸墩计算方法
