基坑围护结构与土体系统模型的反馈分析

项目研究在规定时间内按预定要求完成了任务，取得的成果主要有：1、研究了软弱土体中深基坑开挖的围护墙体变形时间效应，基于监控数据，建立时间序列态模型，并以此预报围护的变形；2、基于开挖中基坑系统状态变量的相互影响和监控数据，提出变量影响的非线性动态模型反馈分析方法，并采用概率统计理论对模型进行趋势项和随机项的检验，在检验基础上提出在一定可靠度下的基坑系统状态变量动态行的可预报区间；3、在反馈和检验的模型基础上，依据非线性系统理论，引入李亚普诺夫指数来分析基坑系统的动态稳定性。项目的这些研究成果均属国内外首创，处于岩土工程学科的前沿。研究成果能很快应用于工程实践，有一定工程意义和较好的应用前景。 2100433B

《土体极限分析理论与应用》是作者与同事们多年来对土体极限分析理论的学习、应用及研究工作的总结。内容包括三部分，第一部分（第二章）：讨论了土体或地基的破坏模式和基本方程；这是土体极限分析理论的基础，其中将屈服函数的极值条件作为基本方程之一，使得土体极限分析问题有了一套完备的基本方程，是《土体极限分析理论与应用》的突出特点。第二部分（第三、四、五、六、七章）：讨论了极限分析问题的求解方法，包括特征线法、应力场法、极限平衡法、基于虚功方程的广义极限平衡法和面破坏模式的广义极限平衡法，其中面破坏模式的广义极限平衡法容易推广到非均质土的一般情况。第三部分（第八、九、十、十一、十二章）：讨论了土体极限分析理论的应用问题，第八、九章是地基承载力问题，非均质土地基承载力计算问题是其主要内容；第十、十一章是边坡稳定问题，适用范围广泛的复合滑动面法，在没有通常的假定或简化条件下（除滑动面外）获得的边坡稳定性分析方法是其主要内容；第十二章是土压力问题。

第1章 绪论

1.1 地下工程的特点

1.2 反馈分析的概念

1.3 地下工程反馈分析的现状

1.3.1 地下工程反馈分析研究

1.3.2 地下工程施工方案优化研究

1.3.3 地下工程施工控制研究

1.3.4 地下工程分析方法的发展趋势

1.4 本书的主要内容

第2章 地下工程系统及智能分析方法

2.1 引言

2.2 地下工程的巨系统特点

2.3 地下工程施工过程的优化

2.4 地下工程的数值分析方法

2.4.1 总述

2.4.2 快速拉格朗日数值模拟方法

2.4.3 土体渗流概论

2.5 机器学习与支持向量机

2.5.1 机器学习的基本问题

2.5.2 统计学习理论的核心内容

2.5.3 支持向量机及学习算法

2.6 仿生优化算法

2.6.1 遗传算法

2.6.2 粒子群优化算法

2.6.3 差异进化算法

2.7 智能决策支持系统

2.8 并行计算

第3章 地下工程智能模式识别

3.1 地下工程支持向量机模式识别方法

3.1.1 支持向量机二元分类器原理

3.1.2 支持向量机多元分类器原理

3.2 支持向量机模式识别应用

3.2.1 突水危险性的智能模式识别

3.2.2 矿井突水水源智能模式识别

3.2.3 围岩支扩设计智能模式识别

3.2.4 冲击地压危险性智能模式识别

3.3 基于CLIPS的支护设计专家系统

3.3.1 CuPS简介

3.3.2 系统功能结构

3.3.3 系统开发关键技术

3.3.4 工程应用

第4章 地下工程监测时间序列预测与控制

4.1 隧道施工监测

4.1.1 必测项目

4.1.2 选测项目

4.2 监测信息时间序列的数学描述

4.3 传统时间序列概念与方法

4.3.1 指数平滑法

4.3.2 ARMA时间序列及特性

4.4 监测信息时间序列的SVM模型

4.4.1 应用实例1——水布垭交通洞收敛位移时间序列预测

4.4.2 应用实例2——水布垭厂房侧墙收敛位移时间序列预测

4.5 地下工程时间序列智能控制

4.5.1 基于工程实例智能获取围岩最大允许变形的方法

4.5.2 基于支持向量机隧道施工智能控制模型

第5章 地下工程参数智能识别

5.1 进化－数值模拟反分析方法及其应用

5.1.1 进化－数值模拟反分析方法

5.1.2 基于VTK可视化平台开发

……

第6章 地下工程的施工方案智能优化方法

第7章 地下工程反馈分析集成智能系统

第8章 工程应用

参考文献2100433B

《地下工程智能反馈分析方法与应用》介绍了地下工程问题智能评估、地下工程时间序列预测与控制、地下工程参数的智能识别和施工方案智能优化以及地下工程反馈分析集成智能系统等前沿的地下工程智能反馈分析方法，并介绍这些方法在水电地下厂房及交通隧道等工程建设中的应用。《地下工程智能反馈分析方法与应用》可供岩土工程、结构工程、水利工程、交通工程和采矿工程等专业的高校教师、科研人员与工程技术人员阅读参考，也可作为相关专业本科生和研究生的参考书。