《岩土工程问题的反演理论与工程实践》求取 ⇩

前言1

第一章绪论1

1．1 岩土工程问题计算理论的反问题1

1．2 反演理论研究的目标未知数5

1．3 反演分板法研究的历史与现状8

1． 3． 1 初始地应力量测8

1． 3． 2 扰动地压的量测11

1． 3． 3 地层材料特性参数的测定19

1． 3． 4 位移反分析理论的研究23

1． 3． 5 初始地应力场的回归分析25

1． 4 反演理论研究成果的工程应用27

1．5 本书主要内容30

参考文献31

第二章基础信息类型与采集32

2．1 基础信息及其类型32

2．2 地质信息和工程信息的采集34

2．2．1 地质调查34

2．2．2 工况采集35

2．3 应变量测36

2．3．1 围岩应变量测36

2．3．2 衬砌结构的应变量测40

2．4 位移量测41

2．4．1 收敛位移量测41

2．4．2 场位移量测43

2．4．3 工程应用实例46

2．5 应力量测56

2．5．2 应息采集的工程实例59

参考文献63

第三章弹性问题的位移反演理论64

3．1 概述64

3．1．1 反演理论的分类64

3．1．2 初始地应力分布的函数表达式66

3．1．3 弹性反演理论的研究成果与本章内容70

3．2 正反分析法与逆反分析法原理72

3．2．1 正反分析法72

3．2．2 逆反分析法74

3．2．3 基本未知参数的可辨识性76

3．3 圆形洞室反演分析的解析解80

3．3．1 平面问题初始地应力分量的反演计算80

3．3．2 三维问题初始地应力分量的反演计算82

3．3．3 算例83

3．3．4 讨论85

3．4 有限元法85

3．4．1 均布初始地应力分理的反演分析85

3．4．2 线性分布初始地应力分理的反演分析90

3．4．3 等参元的应用97

3．4．4 松动圈影响及双介质模型101

3．4 边界元法106

3．5．1 正反分析法106

3．5．2 逆反分析法112

3．5．3 算例验证与工程实例115

3．5．4 与有限元法的比较118

3．6 反演分析的耦合计算法119

3．6．1 有限元一边界元耦合反分析法120

3．6．2 有限元一无界元耦合反分析法123

3．6．3 工程应用实例127

3．7．1 E值的反演确定130

3．7．2 μ值的反演确定133

3．8 结构荷载的反演计算135

3．8．1 引言135

3．8．2 基本原理136

3．8．3 工程应用实例138

3．9 位移图谱法138

3．9．1 基本原理138

3．9．2 标准图谱反分析法141

3．9．3 图谱反分析法141

3．9．4 工程应用实例145

参考文献148

第四章弹塑性问题的位移反演理论148

4．1 概述148

4．1．1 弹塑性模型及其本构方程148

4．1．2 应变空间中的屈服函数和弹塑性矩阵151

4．1．3 弹塑性问题位移反分析度算的方法155

4．2 初始地应力反演分析的正算逆解带近法156

4．2．1 三维问题156

4．2．2 平面应变问题161

4．2．3 算例验证162

参考文献165

5．1 粘弹性模型166

5．1．1 粘弹性性态166

第五章粘弹性问题的反演理论166

5．1．2 模型种类及其本构方程167

5．2 圆形隧道二维粘弹性问题反演分析的解析解172

5．2．1 三单元模型的解析反演分析172

5．2．2 其他模型的解析反演分析179

5．3 粘弹性问题反演分析的数值解183

5．3．1 三单元模型的反演分析184

5．3．2 其它粘性横型的反演分析191

5．3．3 空间粘弹性问题的反演分析194

5．4 其他粘弹性问题反演分析法197

5．4．1 等效初应力法199

5．4．2 准平面粘弹性问题的位移反分析原理203

5．4．3 两步粘弹性反分析法205

5．5．1 引言208

5．5 基本未知参数的可辨识性208

5．5．2 粘弹性参数反演解的唯一性209

参考文献212

第六章优化反演分析法213

6．1 概述213

6．2 基本原理214

6．3 弹性问题反演分析的最小二乘法优化215

6．3．1 目标函数的建立215

6．3．2 计算公式的推导215

6．3．3 工程应用实例(一)：开荒坪抽水蓄能电站试验洞的三维位移反分析算216

6．3．4 误差检验分析219

6．3．5 工程应用实例(二)：瓦水电站试验沿反分析计算的误差检验221

6．4 弹塑性问题反演分析的优化解229

6．5．1 目标函数229

6．5．2 目标函数的求解230

6．5．3 算例和工程应用实例233

6．6 变柔度矩隈优化反演算法238

6．6．1 引言238

6．6．2 基本原理238

6．6．3 计算速度243

6．7 基本未知参数的可辨识性243

6．7．1 引言243

6．7．2 计算检验方法243

参考文献248

第七章摄动反演理论249

7．1 概述249

7．1．1 摄动法分类249

7．1．3 摄动数值法250

7．1．2 摄动解析法250

7．1．4 摄动反演分析和本章内容252

7．2 摄动反演分析原理253

7．2．1 摄动计算式253

7．2．2 量测方程式254

7．2．3 反演求解方法255

7．3 弹塑性问题的摄动反演分析255

7．3．1 弹塑性问题的摄动分析255

7．3．2 弹塑性问题的摄动反分析260

7．4 粘弹性问题的摄动反演分析262

7．4．1 均质粘弹性体的反演分析262

7．4．2 非均质粘弹性体的反演分析275

参考文献281

8．1．1 参数估计与模型识别283

第八章模型辨识283

8．1 概述283

8．1．2 模型类属与工程地质勘察成果的联系284

8．1．3 模型辨识原理284

8．1．4 模型辨识过程285

8．2 确定性形变场模型辨识286

8．2．1 位移场表述及观测方程286

8．2．2 现场位移量测误差与目标函数的分类288

8．2．3 模型识别信自己的构成300

8．2．4 决策量Odc301

8．3 多介质材料的模型识别302

8．4 模型识别可信性分析检验方法305

8．5．1 弹塑性本构关系屈服函数的识别307

8．5 工程应用分析307

8．5．2 粘弹性本构模型识别310

参考文献313

第九章区域初始地应力场的回归分析314

9．1 概述314

9．2 数据采集与整理314

9．2．1 基础资料的采集314

9．2．2 坐标系统的建立315

9．2．3 应力量测值的坐标变换316

9．2．4 原始数据的检查317

9．3 有限元分析原理318

9．3．1 材料模型与单元类型318

9．3．2 计算域与有限元网格的确定320

9．3．3 位移边界条件的形成320

9．3．4 基本受力状态下的测点应力321

9．4．1 引言322

9．4 回归分析原理322

9．4．2 多元线性回归323

9．4．3 逐步回归分析330

9．4．4 非线性回归分析334

9．5 工程应用实例：小湾水电站枢纽区域地应力场的回归分析335

参考文献348

第十章反分析方法的应用研究350

10．1 概述350

10．2 反演计算模型的工程简化350

10．2．1 材料性态模型的工程简化351

10．2．2 荷载分布规律假设的工程简化353

10．3 现场量测信自己采集方案的优化360

10．3．2 应力增量信自己采集方案的优化361

10．3．1 位移量信息采集方案的优化361

10．4 现场量测信息的数据处理379

10．4．1 引言379

10．4．2 数据整理的回归分析381

10．4．3 空间效应对数据处理的影响387

参考文献390

第十一章监控量测与反演理论391

11．1 概述391

11．2 隧道施工的监控量测392

11．2．1 常规观测393

11．2．2 试验段测试395

11．3 监控量测信息与反演分析397

11．4．2 施工监测过程中的位移量预报399

11．4 位移预报原理399

11．4．1 引言399

11．4．3 位移预报计算的工程实例402

11．4．4 使用阶段的位移量监测419

11．5 大断面地下沿室的施工监控421

11．5．1 引言421

11．5．2 围岩地层应力分布的特点和硬岩破坏的实验研究421

11．5．3 围岩的张性破坏区423

11．5．4 监控准则和工程应用实例425

参考文献429

第十二章位移反演理论研究的展望430

12．1 概述430

12．2．2 基本原理431

12．2．1 引言431

12．2 考虑载荷、变形不确定特性的参数反析431

12．2．3 讨论435

12．3 采用扩张卡尔曼滤波器的有限元反分析方法435

12．3．1 引言435

12．3．2 卡尔曼滤波器436

12．3．3 扩张卡尔曼滤波器439

12．3．4 扩张卡尔曼滤波器有限元耦合反分析441

12．4 软土工程施工的位移反分析研究442

12．4．1 引言442

12．4．2 软土工程反分析计算的基本未知数444

12．4．3 优化过程与正分析计算研究445

12．4．4 经验模型、时间序列和灰色预测445

参考文献446