基于强度折减与刚度退化小净距隧道围岩稳定性研究

运用刚度退化的基本原理和方法,将泊松比ν和弹性模量E进行调整,提出变刚度隧道围岩强度折减法。以某小净距隧道为例,在只调整ν或E、同时调整ν和E、保持ν和E不变4种情况下,探讨了刚度退化对小净距隧道围岩稳定性的影响。结果表明:ν对隧道拱顶下沉、拱底沉降、最大主应力的影响要强于E;隧道两拱脚向内位移随折减系数的增大而增大,内侧拱脚向内位移比外侧拱脚的要大,且在刚度调整时拱脚位移要比保持刚度不变时大;等效塑性应变随折减系数的增大而增大,刚度调整导致等效塑性应变区减小,考虑刚度退化推迟了中夹岩柱塑性区贯通;将变刚度隧道围岩强度折减法应用于小净距隧道工程围岩稳定性评价,可依据安全系数的大小来评判设计的合理性,为支护参数及施工技术的选用提供参考。     

基于地震动参数的大型储罐潜在危险性评估方法研究

建设项目安全条件分析中有关自然条件影响分析内容通常采取定性方法加以研究。以地震对大型储罐造成的潜在危险性评估为研究对象,从地震动作用下储罐结构动力响应及破坏特征入手,详细介绍了美国联邦应急管理署(FEMA)开发的HAZUS-MH中的震害危险评估框架及理论模型。重点阐述了地震反应谱、承灾体脆弱性曲线、能力曲线以及需求曲线在危险性评估过程的应用及参数设定。以某大型低温液化气储罐为例,定量计算了地震潜在破坏程度及概率,借此说明该震害危险性评估框架和方法对我国安全评价工作的借鉴意义。     

爆炸荷载下地铁隧道损伤规律研究

地铁在运营中存在诸多风险,特别是外爆炸带来的危害尤为突出。为避免由此产生的风险,需对地铁隧道在外部侧爆炸瞬时强荷载作用下隧道衬砌结构损伤效应进行研究,进而对隧道衬砌结构的损伤程度作出判断。以西安地铁6号线工程为依托,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立有限元模型,分析外爆炸荷载作用下应力波的传播规律;选取地面侧爆角度和隧道埋置深度2个因素建立分析工况,研究了外爆炸荷载下隧道衬砌结构的受力状态规律,隧道埋深15,18 m相较埋深12 m衰减了20,125个微应变;同时直观地对隧道衬砌结构的损伤程度进行分析。开展该项研究为地铁隧道结构抗爆防护设计提供了理论依据,具有较高的技术、经济和社会效率。     

基于Verhulst模型的新建隧道顶板下沉预测研究

隧道顶板下沉量预测对隧道安全施工十分重要.通过分析隧道下沉过程,指出其具有"S"型曲线特征,探讨了采用Verhulst模型进行隧道顶板下沉预测的适用性和可行性,并运用MATLAB软件开发相关程序,模拟遵赤高速公路中枢隧道YK39+134.6断面沉降过程,获得相应的预测方程.通过对比其预测结果、回归分析预测结果和实测值,发现该模型的顶板沉降预测值与实测值最接近,证实运用灰色Verhulst模型预测隧道顶板沉降量是合理、可行的.     

地铁隧道施工安全风险演化的BP-SD模型研究

为深入研究地铁隧道施工风险的动态演化过程,结合系统动力学(SD)、误差反向传播(BP)神经网络与平均影响值（MIV）算法,确定模型中影响因素间的因果关系和影响函数,构建地铁隧道施工风险演化的BP-SD模型。模型仿真结果表明:安全管理风险系统与施工人员风险系统的值的变化对地铁隧道施工风险值影响最大,施工环境系统的值的变化对地铁隧道施工风险值影响次之,机械设备系统的值的变化对地铁隧道施工风险值影响最小。因此,可通过降低安全管理风险值与施工人员风险值控制地铁隧道施工风险发生的概率。     

基于Verhulst模型的新建隧道顶板下沉预测研究

隧道顶板下沉量预测对隧道安全施工十分重要。通过分析隧道下沉过程,指出其具有“S”型曲线特征,探讨了采用Verhulst模型进行隧道顶板下沉预测的适用性和可行性,并运用MATLAB软件开发相关程序,模拟遵赤高速公路中枢隧道YK39＋134．6断面沉降过程,获得相应的预测方程。通过对比其预测结果、回归分析预测结果和实测值,发现该模型的顶板沉降预测值与实测值最接近,证实运用灰色Verhulst模型预测隧道顶板沉降量是合理、可行的。     

基于随机森林的高速公路运营隧道风险判别法则研究*

为快速、准确识别山区高速公路隧道不同区段风险因素组合,基于交通事故调研数据,分析其时空变化规律;从人-车-路-环境角度系统筛选风险影响因素,采用随机森林理论构建风险等级预测模型;以决策树与规则相互关系为基础,结合自变量重要评分法,提出基于随机森林的高速公路运营隧道风险判别法则。研究结果表明:判别法则集预测精度较好且运行时间短,能够明确高速公路不同隧道区段事故成因,为预防隧道严重交通事故发生提供参考。     

基于BIM的隧道施工安全风险辨识模型研究

从安全风险识别角度,基于建筑信息模型(BIM)构建了一个隧道施工安全风险辨识模型。模型的构建包括3部分,分别为隧道施工安全风险知识库的构建、工程信息与安全风险知识库的关联分析以及隧道施工安全风险智能辨识机制的构建。对比传统安全风险辨识方式进行分析讨论。     

基于ISM法的公路隧道火灾事故致因研究

以降低公路隧道火灾风险为目的,结合国内外公路隧道火灾特点及危害,分析研究了公路隧道火灾事故的致因。采用解释结构模型(ISM)分析各原因之间的层次关系,建立了4级递阶结构关系。结果显示:第一层致因为隧道中运行车辆的起火和隧道自身结构火灾起火;第二层为隧道中司乘人员引起的不同车辆火灾和隧道运营管理存在危险性;第三层为隧道中车辆的危险性预防和对隧道的安全检查;最深层原因集中于管理因素,安全教育、安全意识的形成和对安全监管的投入力度上,隧道运营管理者的行为措施。交通管理部门可以通过对公路隧道火灾起火原因分析出发,找出增强隧道安全性的有效途径。     

基于PSO-SVM模型的隧道水砂突涌量预测研究

复杂工程地质条件下,隧道水砂混合物突涌的预测防控是隧道安全建设的基础,准确预测水砂混合物突涌量,为工程提供安全保障至关重要。为提高预测准确性,提出一种基于粒子群算法优化的支持向量机(PSO-SVM)的隧道水砂突涌量预测模型。综合考虑地质构造、气象条件、施工影响三类因素,选取七个因子,结合某公路隧道,利用PSO-SVM建立隧道水砂突涌量预测模型,并对该隧道水砂突涌量进行预测,结果与实际突涌量一致。证实综合粒子群算法和支持向量机优势的PSO-SVM方法预测精度高,且易于实现,为类似隧道工程突涌预测提供参考与借鉴。     

基于隶属函数的高速公路安全距离模型研究

为了改善高速公路防追尾安全距离模型,对模型中的驾驶员反应时间进行研究,分析不同车速时驾驶员反应时间对安全距离的影响。驾驶员反应时间受驾龄、应变能力、性别、心理生理状况、车速等多种因素的影响。基于模糊数学中隶属函数的有关理论,利用Matlab软件,在驾驶员反应时间大小允许的范围内,综合考虑各种主要因素,确定驾驶员反应时间。通过具体实例说明该方法的应用,结果证明,应用模糊数学,可以计算出不同的驾驶员,在不同的车速时的反应时间。     

城市大跨度隧道爆破对地面建筑物影响的研究

以嘉华隧道工程开挖为研究对象,应用安全系统工程中的事故树法对爆破振动影响区域内的地面建筑物进行定性分析,找出影响地面建筑物稳定的最小割集;求出各基本事件的结构重要度,为后续监测和施工方案的调整提供理论依据。结合现场实际情况,制定合理的爆破地震波的振动监测方案。同时,对爆破振动监测结果的回归分析,确立振动传播衰减规律。分别从振动速度和峰值频率两个方面对地面建筑物的安全性进行评价。笔者研究成果对指导隧道工程开挖爆破施工和保证地面建筑物安全有重要指导作用。     

基于汶川地震的地震人员伤亡预测模型研究

地震发生以后及时掌握人员伤亡情况对灾后救援具有重要作用,因此,建立地震人员伤亡预测模型是极为重要的。以2008年汶川地震人员伤亡数据及房屋破坏面积数据为基础,运用线性回归分析方法模拟出地震人员伤亡预测模型。该函数模型是以建筑物的易损性为自变量,分别以死亡人数、受伤人数为因变量构建的。同时对回归模型进行误差分析,并参考前人模型可知房屋内人口密度和地震发生时间2个因素对模型有很大影响,进而对回归系数进行调整。最后利用文中模型和其他几种预测模型分别对汶川地震和玉树地震进行验证,并与地震实际伤亡结果进行比较,证明研究的模型的准确性和适用性。     

强震作用下地埋结构的数值模型

应用时域边界元法研究了结构 介质动力相互作用问题。假设摩擦遵守库仑定理 ,当入射波足够强时界面会出现局部滑移、分离。由于边界上的区域 (滑移、分离和粘着 )是未知的 ,所以 ,笔者研究的实际上是个复杂的边界非线性问题。该模型对评估和预测地埋结构在动荷载下的安全具有重要的理论价值     

全尺寸隧道火灾实验研究与烟气逆流距离的理论预测

在建成的隧道中实施全尺寸火灾试验,得到隧道火灾自然通风模式下的烟气温度纵向变化数据和纵向蔓延情况。用OriginPro7.5软件对实验数据进行处理、拟合,得到3次实验的烟气逆流的顶棚射流温度随着离开火源距离纵向衰减规律,建立了计算烟气逆流距离的预测公式。根据隧道实体火灾实验的测量结果与理论模型的预测结果的对比,验证了理论模型的有效性,为市政公路隧道建设采用自然通风模式提供科学依据。     

自然通风方式城市水平隧道安全距离研究

在隧道事故后无通风系统排风的条件下,对人员逃生的忍受程度进行一组数据的分析,通过得到的逃生距离的数值进行讨论,以此确定隧道依靠自然通风的最长距离。超出此距离的应该进行相关安全逃生通道及通风设备的设置。     

基于牵引变电所安全性的接地网技术研究

接地网是维护牵引变电站安全、可靠运行的根本保证和重要措施,但由于各方面的综合因素的影响,很多牵引变电所的地质状况并不能满足规范要求。为此文章从技术层面分析了接地网型式的影响,通过对变电所接地网的技术改进,降低了接触电压、网格电压,有效地解决了变电所接地网的安全性问题。     

煤田采空区对地面地震动的影响

研究了煤田采空区对地面地震动的影响以及采空巷道的动应力分布。采空巷道用地表下圆孔来近似模拟,入射波场为造成较大震害的SH波。该问题采用镜像法求解,利用波函数展开和内域型Graf加法公式将解答归结为一组无穷代数方程组的求解,截断该无穷代数方程组可求得该问题的数值结果。最后,通过算例考虑了圆孔的动应力集中和地表动位移。结果表明,圆孔的动应力集中和地表的位移取决于入射波频率、角度和圆孔半径、埋深。该研究结果为煤田采空区的地震安全工作提供有益的参考。     

基于熵权物元可拓模型的隧道瓦斯等级评价

为准确预测穿越煤层的隧道瓦斯等级,以有助于降低隧道施工过程中瓦斯事故的风险。通过分析国内外大量瓦斯隧道工程案例,选取地层岩性、地质构造、煤层厚度、隧道埋深、水文地质条件等5个分级指标作为隧道瓦斯等级评价指标,将熵权法引入可拓学理论中,建立熵权物元可拓模型,并应用该模型对10条穿越煤层的隧道进行瓦斯等级评价。结果表明:应用该模型得到的隧道瓦斯等级与其实际等级完全吻合,准确率达到100%。