机器学习评价东北多年冻土边缘区输电塔基础冻拔
研究基于东北多年冻土边缘区 336 座输电塔的系统现场调查,纳入 13 个条件因子,比较随机森林、XGBoost、LightGBM、CatBoost 与逻辑回归五种模型评价基础冻拔易发性,并用 SHAP 与地理探测器量化因子贡献与交互。
推荐理由:基于东北 336 座输电塔现场调查,比较五种机器学习模型的冻拔易发性评价,并给出主导因子排序。
研究基于东北多年冻土边缘区 336 座输电塔的系统现场调查,纳入 13 个条件因子,比较随机森林、XGBoost、LightGBM、CatBoost 与逻辑回归五种模型评价基础冻拔易发性,并用 SHAP 与地理探测器量化因子贡献与交互。
推荐理由:基于东北 336 座输电塔现场调查,比较五种机器学习模型的冻拔易发性评价,并给出主导因子排序。
研究提出仿鹰眼双通路感知的端到端语义分割网络 PSDNet,用于预制构件三维激光扫描点云的非均匀密度、大尺度差异与工地噪声问题。在沙特阿拉伯利雅得某预制构件项目数据集上,PSDNet 取得平均交并比 73.6%、板件提取精度 90.9%、预埋构件识别率 91.8%,消融试验确认 EFDI 与 MSGM 模块的互补贡献。
一项结合CFD模拟与原位监测的研究评估了历史建筑地板下通风腔的气流性能,发现仅依赖自然通风的系统在静风时气流速度降至近零,性能严重不稳定。参数分析确认保护格栅透风率至关重要:低自由面积比格栅产生显著压降、几乎阻断空气交换,需较高透风率以降低阻力。
针对土体剪切时应变增量矢量不垂直于屈服面的非正交变形特性,采用分数阶微分方法建立了非正交塑性模型,并通过定义新的塑性流动方向和加载方向、引入带误差控制的应力积分算法,构建了具有普遍适用性的归一化求解格式。
研究提出基于逐级静力平衡的多排抗滑桩支护滑坡稳定性分析模型,并建立综合考虑桩身刚度、嵌固段地基反力与桩顶位移的桩-土协同变形抗力计算模型。典型工程案例计算得整体稳定系数1.005、关键桩排抗力2547.2 kN/m,介于理正软件(0.987、1175.0 kN/m)与GEO5软件(1.09、3186.8 kN/m)之间。作者认为以确定性抗力为核心的框架可规避复杂推力分配难题。
推荐理由:针对多排抗滑桩推力分配难题,提出逐级静力平衡与桩土协同变形模型,给出介于两款软件之间的算例结果。
研究以上海某盾构隧道软土地层为背景,分析盾构对接解体段未加固与注浆加固两种工况下的土拱效应,并构建土拱力学模型推导隧道上覆土压力计算公式,理论修正解与数值模拟结果对比验证了模型合理性。结果表明未注浆时滑移面斜向上贯通至地表、横纵断面均呈盆形且横向范围更大,注浆后横断面呈“上下双盆”或“上盆下塔”、纵断面仅在隧道上方一定范围内形成塔状结构;注浆加固后土体应力重分布,土拱效应显著减弱。
推荐理由:针对盾构对接解体工况,给出未加固与注浆加固两种滑移面形态及上覆土压力计算式,可供类似软土隧道解体设计参考。
采用光滑粒子法(SPH)融合Drucker-Prager屈服准则与Grady-Kipp模型,构建了可同步表征剪切与拉伸失效的混合失效模型并开发Fortran求解程序,通过人工应力、应力光滑与黏性边界抑制应力振荡与边界反射噪声。模型复现了预裂缝岩样压缩及单截齿贯入试验的裂纹扩展路径与破坏模式,并模拟单截齿切割含坚硬结核煤体,识别出不同切入深度下以剪切和张拉为主导的两种结核剥落模式。
针对数据稀疏与测试噪声导致的参数不可辨识问题,构建了基于层级贝叶斯推断的分析框架,通过块金效应分解信号与噪声并引入信息性先验增强可识别性。5参数模型在MCMC后验推断中收敛稳健,条件随机场模拟传播后验不确定性并生成空间失效概率图,识别出最高失效概率达32.9%的潜在风险区,与现场破坏现象高度一致。
研究提出铰接式多联矩形掘进机配合刀盘超挖的造曲方法,并建立前后盾体与地层相互作用的力学模型,可动态计算偏转角、地层反力与方向控制千斤顶顶力。案例试算显示,增大土体内摩擦角或减小覆土深度可显著降低顶力峰值,增大地层抗力系数或减小曲线半径则显著增大外侧顶力;曲线半径小至一定阈值时内侧顶力由正转负,掘进机转为外侧顶推、内侧牵拉模式。
推荐理由:模型给出曲线矩形顶管偏转角与顶力分配的动态算法,可供曲线顶进方案选型与千斤顶配置参考。
中南大学等采用宏细观相结合的方法,研究动载作用对砂卵石渗流侵蚀特性的影响规律。
针对锚索影响下的围岩板裂化破坏过程,开展了声发射横波与纵波特征的试验研究。试验由华北理工大学矿业工程学院等单位完成,聚焦锚索作用下围岩板裂化破坏全过程中的声发射横、纵波响应特征。
四川大学与中国矿业大学(北京)采用数值模拟探索流态化迴行开采模式下的采动应力演化。研究聚焦该开采模式下采动应力的分布与变化特征,为流态化开采的应力控制提供依据。
太原科技大学与河南理工大学团队采用三维手段研究CO2相变致裂煤的裂隙演化特征与改造效应。研究揭示致裂后煤体三维裂隙的扩展规律,并评价该技术对煤储层的改造效果。
绍兴大学等提出基于SPH的花岗岩高精度建模方法,用于研究矿物尺度裂纹扩展规律。该方法在矿物尺度再现花岗岩裂纹扩展过程,为岩石力学分析提供数值手段。
针对压气储能地下硐室,开展不同衬砌厚度条件下的真三轴试验,考察其力学特性与裂缝演化规律。试验由安徽理工大学与合肥工业大学团队完成,聚焦衬砌厚度变化对硐室受力与开裂行为的影响。
武汉理工大学与武汉工程大学团队研究了注浆加固裂隙砂岩的破坏机制、动力特性,并建立断裂损伤模型。成果可为裂隙岩体注浆加固设计与动力灾害评估提供理论依据。
华东交通大学与中国科学院武汉岩土力学研究所等联合研究了层状盐岩储氢库的氢渗演化机制与密闭完整性。研究聚焦氢气在层状盐岩中的运移规律及其对储库密封性能的影响,为盐穴储氢库的密闭性评价提供依据。
武汉大学与中国电建成都院提出模型与数据双驱动的边坡时序位移分解方法,并以叶巴滩水电站料场边坡为案例开展研究。该方法用于分解边坡时序位移,案例对象为叶巴滩水电站料场边坡。
针对含气黏土不排水行为,提出融合物理机制与机器学习的混合框架,实现轨迹预测并量化不确定性。该框架将物理约束与数据驱动方法结合,用于刻画含气黏土的不排水响应。
采用离散元法(DEM)研究了土工格栅铺设位置对松散铁路道砟深度相关微观力学行为的影响。研究聚焦不同格栅位置下道砟内部接触力链与颗粒运动的深度分布特征,揭示格栅位置对道砟微观力学响应的控制作用。
研究将边坡失稳力学嵌入 E-PINN,用于同震滑坡易发性评价。作者为 Aonan Dong、Jie Dou、Yiwen Yang、Ke Xing、Shun Dong、Hao Li,成果刊于 Computers and Geotechnics 第 203 卷第 1 部分。
针对岩土场地表征,二维时域SH波全波形反演对比了不同优化策略的实用效果。研究由Ye Li、Ruoyu Chen与Khiem T. Tran开展,成果发表于《Computers and Geotechnics》第203卷第1部分。
采用3D DEM拉拔试验模拟,研究土体多分散性与土工格栅特性如何影响土-格栅相互作用机制,并从宏观与微观两个层面揭示其内在机理。
针对黏土场地海上风电单桩基础在循环荷载下的变形问题,Lu Chen、Guoliang Dai、Chengshun Xu 与 Wenbo Zhu 在 Computers and Geotechnics 第 203 卷 Part 1 发表研究。成果聚焦循环加载条件下单桩基础的变形响应,为黏土场地海上风电单桩设计提供参考。
面向大规模三维极限平衡边坡稳定分析,构建了自动微分辅助的计算框架,可在不解析推导滑裂面导数的情况下完成安全系数求解。框架由Wittaya Jitchaijaroen等提出,刊于Computers and Geotechnics第203卷第1部分。
提出一种可描述岩石全阶段力学行为的损伤模型,并用于深埋隧道开挖响应分析。模型覆盖岩石从初始加载到破坏的完整力学过程,通过深埋隧道开挖算例验证了其适用性。
采用全耦合 XFEM 分析了天然裂缝性地层多簇水力压裂中复杂裂缝网络的发育过程。研究由 Yun Zhou 等完成,发表于 Computers and Geotechnics 第 203 卷第 1 部分。
研究采用Minkowski和构建土石混合体三维细观结构模型并开展DEM模拟。该方法通过Minkowski和生成块石颗粒几何形态,用于再现土石混合体的细观结构特征。成果发表于Computers and Geotechnics 2027年3月第203卷第1部分。
针对粗糙裂隙渗流与溶质运移,提出了一种基于综合粗糙度参数的等效模型。该模型将裂隙粗糙度综合表征为单一参数,用于等效描述裂隙内的流动与溶质运移过程。研究由Hao Wang、Liangtong Zhan等完成,刊于Computers and Geotechnics第203卷第1部分。
针对饱和–非饱和渗流问题,提出一种改进的可微分有限元方法,集成时间步进、并行计算与反演策略。该方法将时间步进、并行与反演策略统一于可微分有限元框架,用于饱和–非饱和渗流分析。成果发表于 Computers and Geotechnics 第 203 卷第 1 部分。
针对深部隧道开挖损伤区预测,提出一种非普通态近场动力学方法,并引入初始地应力平衡重构以消除开挖前的虚假损伤。该方法用于预测深部隧道开挖损伤区范围,作者包括 Zhihui Xiong、Shuwei Zhou、Shanpeng Cao、Xiaoying Zhuang 与 Timon Rabczuk,成果发表于 Computers and Geotechnics 第 203 卷 Part 1。
针对吸力桶安装过程,采用完全解析的微观力学方法研究了不同安装方式下的土体响应,重点分析管涌机制。研究由 Samuel Kemmler、Pablo Cuéllar 等完成,成果发表于 Computers and Geotechnics 第 203 卷。
研究提出一种体积自适应混合理论MPS模型,用于模拟过渡性流体–颗粒动力学及由此产生的冲击波。该模型面向流体与颗粒相互作用处于过渡状态的动力过程,可复现冲击波的生成与传播。成果发表于 Computers and Geotechnics 第203卷第1部分,作者为 Mojtaba Jandaghian 与 Ahmad Shakibaeinia。
针对胶结颗粒材料的不稳定行为,Zeyong Liu 等人在 Computers and Geotechnics 第 203 卷 Part 1 提出一种增强多尺度模型进行模拟。该研究由 Liu、Zhao、Wautier 与 Nicot 合作完成,论文定于 2027 年 3 月刊出。
采用离散元方法研究了干砂性土中单桩支撑风力机在地震作用下的响应。该研究发表于 Computers and Geotechnics 第203卷,由 Ahmed Khamiss 与 Usama El Shamy 完成,聚焦桩土体系在地震荷载下的动力行为。
针对能量桩在组合荷载作用下的变形特性开展研究,作者为Lingfei Su、Chenglong Wang、Hanlong Liu、Abdelmalek Bouazza、Xuanming Ding与Gangqiang Kong,成果刊于Computers and Geotechnics第203卷第1部分。
针对成层非饱和—饱和多孔弹性场地,研究了地下水位变化对地下结构地震响应的影响。分析考虑了非饱和层与饱和层的成层分布,并对比了不同地下水位条件下的地震反应特征。
针对三维多变量条件随机场模拟效率问题,提出以高斯过程趋势为框架的模拟方法。该方法将趋势项与随机场分量分离处理,实现三维多变量条件随机场的条件模拟。
采用离散元法模拟干岩-冰崩体对缝隙坝的爬高过程,刊于 Computers and Geotechnics 2027 年 3 月第 203 卷第 1 部分。作者为 Zhibo Dong、Ziqi Ling、Yonglin Yang、Lijun Su。
针对压敏岩土材料,提出一种带条件凸伪势的变分神经本构更新方法。该方法将本构积分表述为变分形式,并以条件凸伪势保证应力更新的一致性。论文由Xiangchen Yao、Shuqi Ma、Liang Yuan、Hongfei Duan撰写,刊于Computers and Geotechnics第203卷第1部分。