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十白高速复杂围岩隧道爆破参数优化及CAD
| 论文题名： | 十白高速复杂围岩隧道爆破参数优化及CAD |
| 关键词： | 隧道工程;爆破参数优化;微分进化算法;爆破设计 |
| 摘要： | 随着近几年国内高速公路,尤其是山区高速公路和铁路建设的迅猛发展,隧道爆破综合控制技术也越来越受到广泛关注和运用。隧道爆破综合控制技术主要包括隧道爆破器材、钻孔机械、爆破技术、爆破安全、爆破数值模拟等。 作为隧道爆破综合控制中爆破技术的一个重要组成部分,爆破参数优化一直是国内外学者研究的热点。采用钻爆法进行施工的爆破效果受到围岩状态、爆破器材、装药结构、爆破参数等多种因素影响。根据不同的工作环境,需要经过反复的试验与优化,方能达到钻爆法施工的最佳效果。若爆破参数选用不适当,可能会导致一系列问题,对工程的工期、安全性和经济性均会引起不良的影响。因此,爆破参数的优化的研究对隧道工程的施工有着极其重要的意义和作用。 本文以隧道爆破开挖工序中的成本作为目标函数,建立以钟汉荣爆破数学模型为基础的隧道爆破参数优化模型。因隧道钻爆法开挖的爆破参数优化问题是一个复杂多变的非线性规划问题,且在实际问题中决策变量的选取将受到现实条件的诸多限制,从而使得此类问题难以运用传统的数学方法求得,更无法求出最优解。采用微分进化算法求解隧道爆破参数的优化问题,结果证实了微分进化算法进行爆破参数优化的可行性与高效性。 在此基础上,针对目前隧道掘进爆破设计多以人工设计并辅以CAD绘图而存在设计质量差、速度慢的不足,进行了爆破设计智能系统的组成和结构研究。为了满足大断面隧道爆破设计的要求,应用爆破设计原理、软件工程和人工智能等方法,进行系统组成,结构设计,系统功能研究,在讨论知识库组成与炮孔自适应布置的推理机制基础上,构建隧道爆破设计智能系统的结构,并通过实例检验系统设计成果的可靠性与实用性。 |
| 作者： | 向仕华 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 马建军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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