地下工程智能反饋分析方法與應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　本書介紹了地下工程問(wèn)題智能評(píng)估、地下工程時(shí)間序列預(yù)測(cè)與控制、地下工程參數(shù)的智能識(shí)別和施工方案智能優(yōu)化以及地下工程反饋分析集成智能系統(tǒng)等前沿的地下工程智能反饋分析方法，并介紹這些方法在水電地下廠房及交通隧道等工程建設(shè)中的應(yīng)用。
　　本書可供巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、水利工程、交通工程和采礦工程等專業(yè)的高校教師、科研人員與工程技術(shù)人員閱讀參考，也可作為相關(guān)專業(yè)本科生和研究生的參考書。

作者簡(jiǎn)介

　　姜諳，男，1971年生，博士，大連海事大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員，中國(guó)巖石力學(xué)學(xué)會(huì)東北分會(huì)理事，入選遼寧省百千萬(wàn)人才工程千人層次。主要研究方向?yàn)閺?fù)雜條件下地下工程災(zāi)害機(jī)理與控制。主持國(guó)家自然科學(xué)基金2項(xiàng)，主持博士一等科學(xué)基金和博士后特別資助基金各1項(xiàng)，主持或參加其他各類的縱橫向課題18項(xiàng)。在《Automation in Construction》、《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》等學(xué)術(shù)期刊和會(huì)議上發(fā)表論文80多篇，其中3篇被SCI收錄，52篇被EI收錄。獲得發(fā)明專利4項(xiàng)、實(shí)用新型專利2項(xiàng)。

書籍目錄

第1章 緒論
　1.1 地下工程的特點(diǎn)
　1.2 反饋分析的概念
　1.3 地下工程反饋分析的現(xiàn)狀
　　1.3.1 地下工程反分析研究
　　1.3.2 地下工程施工方案優(yōu)化的研究
　　1.3.3 地下工程施工控制的研究
　　1.3.4 地下工程分析方法的發(fā)展趨勢(shì)
　1.4 本書的內(nèi)容
第2章 地下工程系統(tǒng)及智能分析方法
　2.1 引言
　2.2 地下工程的巨系統(tǒng)特點(diǎn)
　2.3 地下工程施工過(guò)程的優(yōu)化
　2.4 地下工程的數(shù)值分析方法
　　2.4.1 總述
　　2.4.2 快速拉格朗日數(shù)值模擬方法
　　2.4.3 土體滲流概論
　2.5 機(jī)器學(xué)習(xí)與支持向量機(jī)
　　2.5.1 機(jī)器學(xué)習(xí)的基本問(wèn)題
　　2.2.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論的核心內(nèi)容
　　2.2.3 支持向量機(jī)及學(xué)習(xí)算法
　2.6 仿生優(yōu)化算法
　　2.6.1 遺傳算法
　　2.6.2 粒子群算法
　　2.6.3 差異進(jìn)化算法
　2.7 智能決策支持系統(tǒng)
　2.8 并行計(jì)算
第3章 地下工程智能模式識(shí)別
第4章 地下工程監(jiān)測(cè)時(shí)間序列預(yù)測(cè)與控制
第5章 地下工程參數(shù)智能識(shí)別
第6章 地下工程的施工方案智能優(yōu)化方法
第7章 地下工程反饋分析集成智能系統(tǒng)
第8章 工程應(yīng)用
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　?。?）修建環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜。以海底隧道為例，由于在空間利用、經(jīng)濟(jì)性和抗御災(zāi)害等方面具有較大的優(yōu)勢(shì)，海底隧道逐漸成為主要的跨海通道方式之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近百年來(lái)國(guó)內(nèi)外已建的海底隧道逾百座。我國(guó)目前已在建廈門東通道翔安海底隧道、青島膠州灣海底隧道、大連灣海底隧道，在未來(lái)20-30年內(nèi)將考慮建造多條海底隧道，包括上海到寧波的杭州海灣工程、大連－蓬萊跨海工程、廣東－海南的瓊州海峽跨海工程、福建－臺(tái)灣的臺(tái)灣海峽跨海工程等”’。由于深埋于海水下，海底隧道存在著高孔隙水壓力和高滲流梯度的特點(diǎn)，并且面臨海水的腐蝕問(wèn)題，給海下工程修建期間的安全性和耐久性帶來(lái)很大的困難?！　【C上所述，地下工程固有的不確定性以及在規(guī)模、深度及環(huán)境諸多方面的復(fù)雜性，為其修建和運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)?！　〉叵鹿こ套鳛橐婚T年輕的學(xué)科，存在著理論遠(yuǎn)落后于實(shí)踐的特點(diǎn)。一方面，隨著開挖裝備技術(shù)和新奧法為代表的現(xiàn)代施工工藝的發(fā)展，地下工程的規(guī)模和范圍不斷擴(kuò)大；另一方面，隧道工程計(jì)算沿用的結(jié)構(gòu)力學(xué)荷載結(jié)構(gòu)法，由于采用了太多的假設(shè)和簡(jiǎn)化，不能適應(yīng)實(shí)際的復(fù)雜工程。很久以來(lái)沿用的經(jīng)驗(yàn)類比的方法有很大的人為盲目性，有時(shí)為了確保安全，不惜加大安全系數(shù)，也造成很大的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算科學(xué)的發(fā)展，以有限元、有限差分、離散元、流形元等為代表的數(shù)值模擬方法顯示出強(qiáng)大的生命力，在復(fù)雜的地下工程計(jì)算中發(fā)揮了重要的作用。地下工程數(shù)值模擬呈現(xiàn)從二維到三維、從小規(guī)模到大規(guī)模、從單機(jī)計(jì)算到并行計(jì)算的趨勢(shì)，已經(jīng)能夠完成巖土結(jié)構(gòu)足夠復(fù)雜的大規(guī)模精細(xì)計(jì)算。巖石力學(xué)理論和地下工程分析方法建立在系統(tǒng)假設(shè)已知的前提下，但遺憾的是在開工之前這種系統(tǒng)的已知性是很難保證的。由于巖土體的非確定性和復(fù)雜性，數(shù)值模擬面臨著參數(shù)和本構(gòu)模型不準(zhǔn)的瓶頸問(wèn)題，使其計(jì)算準(zhǔn)確性受到影響。　　……

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