基于BP神经网络的新浇筑混凝土爆破安全震动速度预测

岩体开挖爆破与局部浇筑混凝土交叉施工时,爆破产生的地震波对新浇筑混凝土的力学性能会产生不利影响,预测控制混凝土质点峰值震动速度对确保新浇筑混凝土工程质量至关重要。以新浇筑混凝土结构质点峰值震动速度为研究对象,基于BP神经网络理论,选取混凝土极限拉应变、混凝土的弹性模量和泊松比、基岩的弹性模量和泊松比5个影响因素,建立了新浇筑混凝土爆破安全震动速度BP神经网络预测模型。并对龄期为1.5 d和40 d的混凝土在两种不同基岩条件下的爆破安全震动速度进行了预测,预测结果相对误差分别为0.025、0.011、0.004和0.002,满足工程需要。研究表明,该方法计算量小,预测性能好,便于工程人员掌握。     

基于云模型的长时停工隧道衬砌结构质量评价

基于长时停工隧道衬砌结构质量评价中通常存在的定性描述和定量转化问题,引入一种基于云模型理论的长时停工隧道衬砌结构质量评价方法。根据长时停工隧道衬砌结构的特点,选取锚杆数量和衬砌厚度等20项评价指标,建立了长时停工隧道衬砌结构质量分级的评价模型;通过正向正态云发生器生成对应的云模型参数,再结合各评价因子的权重,获得云模型的综合确定度,最后利用最大隶属度原则确定长时停工隧道衬砌结构质量状态等级;将该模型应用于某一长时停工隧道工程实际,评定了该隧道衬砌结构的质量状态等级。结果表明,该方法不仅能给出长时停工隧道衬砌结构的质量等级,还能客观反映长时停工隧道衬砌结构中各因素的合格情况。     

安全工程专业实验课研究性教学与创新型人才培养

基于我国高校实验教学现况,阐述对本科专业实验课进行研究性教学改革的必要性和可行性。在论述研究性教学的特征及其在实验教学中优越性基础上,结合安全工程专业的《安全检测技术》实验课的教学改革实践,提出从实验指导书、实验教学大纲、教学方案和考核方式等方面进行全面改革,探讨专业实验课研究性教学中实验设计、实施过程以及对实验环境的要求与改革,提出大力加强开展综合性、设计性及研究创新性实验,并将专业实验课教学与教师科研课题进行有效结合。教改实践表明,在专业实验课中实施研究性教学,有利于实现教学相长、教学与科研相融、人才培养链相接,对培养安全工程创新型人才具有重要意义。     

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。     

空气中爆炸对巷道稳定性影响模拟研究

以西北某铀矿矿床某巷道为依托,针对巷道稳定性及巷道内爆炸问题,运用ANSYS软件对自重应力场下的巷道衬砌及围岩进行静力分析,得出巷道围岩有效应力分布情况及巷道断面上几个典型位置的位移量和等效应力值。在此基础上,再利用LS-DYNA显式分析功能模拟自重应力场下爆炸对计算,获得衬砌结构最大主应力和加速度时程曲线,分析爆炸波在巷道中传播规律,为巷道抗爆性设计提供参考。结果表明,巷道中的爆炸波会产生强烈的多次反射现象,并且在自重应力场下,直墙拐角处往往最先出现破坏。     

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.     

基于云模型的舰艇弹药库房综合安全评价

为解决弹药库房安全评价过程中的定量描述与定性概念转换问题,基于云模型理论,选取人为、技术、物质、管理、作业及设备等五个方面作为安全评价因素,建立舰艇弹药库房安全评价指标体系。以某舰艇弹药库房为例,把各因素评语集转换为评语云模型。将专家打分的结果通过逆向云发生器生成云模型的数字特征,利用正向云发生器生成管理因素的综合云图以及弹药库房整体评价云图。算例的结果表明该方法能够更为直观、灵活地反映二级因素对一级因素的影响,并准确地确定整体安全综合评价等级,符合实际情况。     

基于博弈论的隧道施工环境可拓评价模型研究

为了准确评估隧道施工过程中环境质量对人的影响,在分析隧道施工环境质量影响因素的基础上,选取粉尘质量浓度、CO质量浓度、环境噪声、环境震动、热环境和光环境6项指标,建立了隧道施工环境质量评价指标体系,运用博弈论将主观赋权法(层次分析法)和客观赋权法(简单关联函数法)相融合,结合可拓学理论,构建了隧道施工环境可拓评估模型。结合浙江省奉化市石郎山隧道段右线yk1+430~yk2+280区间内4道不同施工工序实测数据,应用该模型评价了隧道施工环境。结果表明,构建的模型能够综合反映各指标信息,将独立的单指标环境质量分析上升为系统化的综合环境评估,模型能更客观地反映施工环境状况。     

高速公路路基下采空区充填效果试验研究

为了经济高效地治理高速公路下覆采空区,实现路面行车安全,建立某段高速公路下覆采空巷道的物理力学模型,确立正交试验方案,从充填体、充填率、充填数量三个因素及各因素三个水平出发,利用FLAC3D进行9次试验,借助极差和方差分析,确定出各因素显著性影响顺序和最优化充填方案。结果表明:最优化充填后路面沉降值和水平变形值是所有试验中最小的,充填治理效果显著,验证了最优化充填方案的正确性。