一种利用向量投影响应面法确定隧道顶板失效概率的方法

    公开(公告)号:CN115587417A

    公开(公告)日:2023-01-10

    申请号:CN202211397594.5

    申请日:2022-11-09

    申请人: 长安大学

    摘要: 本发明公开了一种利用向量投影响应面法确定隧道顶板失效概率的方法,涉及隧道工程技术领域,包括如下步骤:根据极限平衡法确定隧道顶板楔形体安全系数FS,根据安全系数确定相关地质参数和几何参数X,将参数按照服从正态分布Xi(μ,σ)的形式赋予不确定性,设定初始迭代点x,确定系数f、展开点x生成试验点,确定试验点中未知量,计算新的展开点x并用代替f,重复上述步骤直至满足迭代终止条件的展开点x,确定可靠度指标β,根据可靠度指标β计算失效概率Pf。本发明将非线性较高的真实的功能函数或极限状态面,用一个容易处理的函数或曲面代替,将其应用于计算失效概率的计算上,效率和准确性也更高。

    一种基于图像模拟的爆破块度分析方法

    公开(公告)号:CN117313322A

    公开(公告)日:2023-12-29

    申请号:CN202311122283.2

    申请日:2023-09-01

    申请人: 长安大学

    摘要: 本发明公开了一种基于图像模拟的爆破块度分析方法,其涉及工程爆破模拟技术领域。包括:建立爆破现场的二维平面应变模型,在所述二维平面应变模型上划分网格;根据爆破现场的情况设置参数;通过设置的参数对所述二维平面应变模型进行求解,将达到损伤变量阈值的网格删除,模拟炸药爆炸所产生的裂纹,得到岩石的爆破块度图像;爆破块度图像进行灰度化处理,对灰度化处理后的爆破块度图像进行分析,生成爆破块度的级配曲线。本发明能够基于现场实际情况模拟炸药爆炸所产生的裂纹,得到岩石的爆破块度图像,提前对爆破块度进行预测,对现场爆破方案提供指导和优化,节省大量的时间和成本。

    一种基于FEM-DEM联合仿真的岩石爆破全过程模拟方法

    公开(公告)号:CN115859714B

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202211472309.1

    申请日:2022-11-23

    申请人: 长安大学

    IPC分类号: G06F30/23 G06F111/10

    摘要: 本发明公开了一种基于FEM‑DEM联合仿真的岩石爆破全过程模拟方法,涉及岩土工程爆破数值模拟技术领域,包括:基于有限元法和实际各段别炮孔爆破参数和装药结构,建立有限元模型;求解有限元模型,模拟炸药爆轰过程,获取各段别炮孔的孔壁压力荷载时程曲线和粉碎区边界压力荷载时程曲线,以及岩石爆破损伤分布和振动情况;基于离散元法和实际工程形状、尺寸和岩体类型,建立离散元模型;将各段别炮孔粉碎区边界荷载时程曲线分别施加至离散元模型各段别粉碎区边界,对离散元模型进行爆破动力响应分析,获取岩石爆破抛掷形态和爆破效果;综合来看,本发明可以提升数值模拟的预测精度和提高计算效率。

    岩溶隧道顶板安全厚度预测方法、系统及设备

    公开(公告)号:CN113673136A

    公开(公告)日:2021-11-19

    申请号:CN202111040530.5

    申请日:2021-09-06

    申请人: 长安大学

    摘要: 本发明公开了一种岩溶隧道顶板安全厚度预测方法、系统及设备,方法包括:获取待预测岩溶隧道的顶板最小安全距离的影响因素;将待预测岩溶隧道的顶板最小安全距离的影响因素输入预先训练好的岩溶隧道顶板安全厚度预测模型中,输出得到所述岩溶隧道顶板安全厚度预测结果;其中,预先训练好的岩溶隧道顶板安全厚度预测模型为利用粒子群算法优化后的支持向量机回归模型;本发明采用粒子群算法优化后的支持向量机回归模型作为预先训练好的岩溶隧道顶板安全厚度预测模型;根据获取的待预测岩溶隧道的顶板最小安全距离的影响因素,进行岩溶隧道顶板安全厚度预测,避免了预测模型出现局部最小点,收敛速度快,有效提高了预测精度。

    一种基于图像模拟的爆破块度分析方法

    公开(公告)号:CN117313322B

    公开(公告)日:2024-06-28

    申请号:CN202311122283.2

    申请日:2023-09-01

    申请人: 长安大学

    摘要: 本发明公开了一种基于图像模拟的爆破块度分析方法,其涉及工程爆破模拟技术领域。包括:建立爆破现场的二维平面应变模型,在所述二维平面应变模型上划分网格;根据爆破现场的情况设置参数;通过设置的参数对所述二维平面应变模型进行求解,将达到损伤变量阈值的网格删除,模拟炸药爆炸所产生的裂纹,得到岩石的爆破块度图像;爆破块度图像进行灰度化处理,对灰度化处理后的爆破块度图像进行分析,生成爆破块度的级配曲线。本发明能够基于现场实际情况模拟炸药爆炸所产生的裂纹,得到岩石的爆破块度图像,提前对爆破块度进行预测,对现场爆破方案提供指导和优化,节省大量的时间和成本。

    一种基于FEM-DEM联合仿真的岩石爆破全过程模拟方法

    公开(公告)号:CN115859714A

    公开(公告)日:2023-03-28

    申请号:CN202211472309.1

    申请日:2022-11-23

    申请人: 长安大学

    IPC分类号: G06F30/23 G06F111/10

    摘要: 本发明公开了一种基于FEM‑DEM联合仿真的岩石爆破全过程模拟方法,涉及岩土工程爆破数值模拟技术领域,包括:基于有限元法和实际各段别炮孔爆破参数和装药结构,建立有限元模型;求解有限元模型,模拟炸药爆轰过程,获取各段别炮孔的孔壁压力荷载时程曲线和粉碎区边界压力荷载时程曲线,以及岩石爆破损伤分布和振动情况;基于离散元法和实际工程形状、尺寸和岩体类型,建立离散元模型;将各段别炮孔粉碎区边界荷载时程曲线分别施加至离散元模型各段别粉碎区边界,对离散元模型进行爆破动力响应分析,获取岩石爆破抛掷形态和爆破效果;综合来看,本发明可以提升数值模拟的预测精度和提高计算效率。

    一种基于二维-三维协同的爆破动力响应模拟方法

    公开(公告)号:CN114722614B

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202210404710.5

    申请日:2022-04-18

    申请人: 长安大学

    摘要: 本发明提供了一种基于二维‑三维协同的爆破动力响应模拟方法,属于隧道或巷道钻孔爆破数值模拟领域。包括:根据现场钻孔爆破参数建立二维平面应变模型,设置边界条件和材料参数,计算出各段别炮孔壁上的爆炸荷载压力时程曲线,并结合理论及经验公式进行验算,再将所得爆炸荷载曲线继承施加至三维真实尺度模型的炮孔壁上,根据现场实测爆破振动数据,进一步调试炸药及岩体材料与模型参数,最后进行三维真实尺度模型爆破动力响应分析。本发明适用于水利、采矿、交通及市政等岩土爆破领域大型复杂模型的计算分析,相比传统数值模拟方法更高效稳定且结果更加真实可靠。

    基于蒙特卡罗随机抽样和主成分分析的隧道顶板监测方法

    公开(公告)号:CN113987816A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111283078.5

    申请日:2021-11-01

    申请人: 长安大学

    IPC分类号: G06F30/20 G06K9/62 G06F119/14

    摘要: 本发明公开了基于蒙特卡罗随机抽样和主成分分析的隧道顶板监测方法,包括:确定隧道顶板楔形体破坏模式,建立安全系数FS的计算公式,获取岩土力学参数,计算各岩土力学参数Zi的均值μ和标准差σ、生产样本总量为N的随机场,将样本总量为N的随机场代入安全系数FS中,统计FS<1的样本量n,获取隧道顶板楔形体失效概率Pf(Z)=n/N,增大样本总量N,直到Pf(Z)收敛于预设值,然后获取岩体力学参数主要影响成分,改变某一岩体力学参数Zi的取值范围,改变随机变量的样本总量N,直到Pf(Zi)收敛于预设值,完成隧道顶板楔形体的失稳监测。该方法能够克服岩土力学参数本身的随机性和隧道所处环境的复杂性带来的不确定性。

    一种岩石爆破裂隙区半径概率计算分析方法

    公开(公告)号:CN116793870A

    公开(公告)日:2023-09-22

    申请号:CN202310064042.0

    申请日:2023-02-06

    申请人: 长安大学

    摘要: 本发明公开了一种岩石爆破裂隙区半径概率计算分析方法,涉及岩体工程技术领域,本发明包括在岩体平整面垂直钻设三个测试炮孔;采用单孔和跨孔声波检测方法,获得岩体的纵波波速;测量并统计三个测试炮孔的半径;获取炸药密度与炸药爆速;分别统计岩体的纵波波速、三个测试炮孔的半径、炸药密度、炸药爆速的平均值和标准差,并根据各自平均值和标准差的分布类型,生成N个随机样本;将N个随机样本代入爆破裂隙区半径理论公式,计算得N个爆破裂隙区半径;统计N个爆破裂隙区半径大于设定爆破裂隙区半径的超越概率;改变设定爆破裂隙区半径,再次统计超越概率;绘制超越概率随设定爆破裂隙区半径的变化曲线,确定岩石爆破裂隙区半径。