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高等级公路路堤软土地基沉降的反演与预测
| 论文题名： | 高等级公路路堤软土地基沉降的反演与预测 |
| 关键词： | 路堤工程;软土地基;沉降;反演;预测;适定性;模型识别 |
| 摘要： | 尽管目前对软土变形的计算理论和试验手段都有了较系统的研究成果,但由于软土性质极为复杂,预测分析中不可避免地存在各种不确定因素,因此,其结果仍与实际存在较大的差异.对软土地基上的高等级公路路堤工程,其路面工后沉降的设计要求甚高,相应对软土地基变形的预测分析精度要求也很高,传统的计算方法已无法满足这一要求.根据公路路堤工程建设的特点,采用动态设计方法是可行和有效的,其中,反演分析是实现这一过程的关键环节,因此,研究和建立软土地基沉降的反演预测分析方法是十分必要的,对应用土力学的研究和中国快速发展的公路交通建设具有重要的理论价值和实践意义.该文基于Merchant粘弹性模型的一维固结理论解析解和Biot固结理论有限元数值解,建立了考虑主次固结的饱和软土地基沉降一、二维反演预测计算公式,并编制了相应的计算程序.参数反演采用直接优化反分析法,即:根据实际观测值(沉降、孔压和侧向变形等)与相应计算值,应用最小二乘原理建立目标函数,利用数学规划中的直接优化算法(如Hooke-Jeeves法、Powell法和Simplex法等),通过寻优的方式获得待反演参 最优估计.利用这些反演所得参数可以进一 步对软土地基后期沉降、孔压等作出更为精确的预测,以指导和控制施工,实现路堤工程的动态设计过程.为满足反演参数解的适定性(存在性、稳定性和唯一性),该文相应提出了动态反演预测分析法和针对多层软土地基的分层迭代反演综合预测法,工程实例分析表明,这些方法是可行的,具有实际应用价值.此外,该文基于简化双曲线模型对饱和软土地基沉降的非线性反演预测分析进行了探讨.提出了从简单计算模型到复杂计算模型的分步反演分析方法,它实际上是一种基于参数反演的模型识别过程,算例分析表明,该方法是可行的,并为非线性反演理论的研究提供了一个新的思路. |
| 作者： | 谭昌明 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 龚晓南 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 1999 |
| 正文语种： | 中文 |
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