突变理论在岩土工程中的应用

突变理论在岩土工程中的应用

一、突变理论在土工中的应用(论文文献综述)

胡星星[1](2020)在《基于突变理论的黄土崩塌研究》文中进行了进一步梳理目前对黄土崩塌的研究主要集中于以下几个方面:(1)研究黄土崩塌的分布、分类、破坏模式、影响因素、防治措施;(2)对黄土崩塌的形成机制、运动状态进行研究;(3)分析黄土崩塌的稳定性;(4)应用有限元或离散元对黄土崩塌进行数值模拟研究。尽管这些成果对黄土崩塌的研究做出了不少贡献,但是在黄土崩塌的发生过程、形成机理与稳定性判断方面仍有很多不足。为了对黄土崩塌做出更加系统的研究,论文在总结前人研究成果的基础上,分析了黄土崩塌的影响因素及分类;并结合有限单元法,对黄土崩塌的形成过程进行了数值模拟;另外以拉裂—滑移式黄土崩塌为例,分别使用刚体极限平衡法、突变理论、突变级数法分析了黄土崩塌的稳定性,为其它类型黄土崩塌的稳定性研究提供了新思路,主要研究成果有:(1)对黄土崩塌的影响因素及分类做了更为全面的阐释,认为内部因素中的垂直节理发育、外部因素中水的作用和人类工程活动是主要影响因素;黄土崩塌的分类方法中,按崩塌的破坏模式进行分类是最为科学合理的方法。(2)通过研究黄土边坡发生崩塌失稳的过程,将黄土崩塌的形成分为七个阶段,并分析了裂缝所处位置和边坡土体含水率对黄土崩塌的影响;根据边坡应力应变的分析结果,揭示了黄土边坡在自重和水作用下发生崩塌失稳的形成机制。(3)采用极限平衡法得到了崩塌体的最小安全系数计算公式;利用尖点突变理论得到了边坡发生崩塌失稳的条件,结果表明土体含水率对崩塌体稳定性具有极为重要的影响。(4)由于利用突变理论分析崩塌体稳定性的模型较为复杂,且实际应用困难,因此论文基于突变级数法提出了拉裂—滑移式黄土崩塌的稳定性判据,与极限平衡法的评判原则进行对比分析后,发现评判结果基本一致,这说明作为一种新的评价方法,突变级数法使用简单而又不失科学性,在黄土崩塌的稳定性分析中具有实际应用价值。此次研究丰富了现有的黄土崩塌研究成果,为分析黄土边坡的崩塌失稳灾害提供了新的理论支撑,在保障黄土地区人民的生命财产安全以及黄土边坡工程的设计建设方面具有积极作用。

王朝霞[2](2020)在《基于突变理论的超高层建筑施工安全风险评价研究》文中研究指明改革开放后,中国经济不断发展,对各产业领域都起到了极大的推动作用,建筑行业也不例外。进入21世纪后,人民生活水平上了一个新的台阶,越来越多的农村城市化,各个城市大量修建房屋,不仅在建筑数量上成倍增长,在建筑高度上也在不断寻求突破,建筑行业如日中天。随着技术的进步,施工速度不断加快,工期越来越短,建筑高度不断增加,大大缩短了项目周期,但随之而来的各种风险也在增加。本文介绍了论文研究的背景和意义、超高层建筑的概念和施工特点以及国内外研究现状。从CTBUH全球高层建筑数据库中收集资料(包括各个年份高层建筑的数量以及建筑高度),分析超高层建筑发展历程,以建筑数量和建筑高度为标准,将我国超高层建筑发展历程划分为3个阶段。研究几种风险识别和风险评价的方法、理论在超高层建筑施工安全风险评价中的应用,提出在基于突变理论的基础上引入模糊数学理论对超高层建筑施工安全风险进行评价的方法。分析模糊集合与分明集合的区别,给出模糊集的定义,举例说明利用模糊隶属函数确定隶属度的方法。给出突变理论的7种基本突变模型的势函数,以及在此基础上由李士勇推导出的棚屋型突变,推导突变函数归一公式。为了能够更好的识别超高层建筑施工过程中的风险因素,并对其进行风险评价,本文结合模糊数学与突变理论,对超高层建筑施工安全风险进行评价。第一步:阅读大量文献,分析、识别超高层建筑项目施工过程中存在的风险因素,以安全管理组织、安全管理制度、安全生产技术以及现场施工管理四个方面为一级评价指标,通过专家调查法对四个一级指标进行细分,向10位专家发放调查问卷,并根据专家反馈结果进行分析与整理,最终构建超高层建筑施工安全风险评价指标体系;邀请10位专家,对各指标之间的重要程度进行评分,计算指标权重,对各层级指标进行重要性排序。第二步:建立模糊评语集和评价结果集,根据模糊隶属公式计算模糊评语对各个评价结果集的隶属度并进行归一化处理,得到初始隶属函数值。第三步:利用归一公式,计算指标突变级数值,按“互补”和“非互补”原则,计算上层级指标隶属函数值,逐级递归运算,得出总突变隶属函数值。第四步:将超高层建筑施工安全风险等级进行划分,通过专家调查法确定超高层建筑施工安全风险等级的隶属区间。对武汉绿地中心项目进行两次施工安全风险评价,两次风险评价结果都显示该项目施工安全风险等级为Ⅰ级,属于可容许风险。根据第一次评价结果进行分析,提出优化建议,指导项目后期施工,项目根据第一次评价分析给出的建议,采取了相应的措施,6个月后再次对该项目进行施工安全风险评价,发现施工安全风险有所降低。

李宗奎[3](2019)在《基于突变理论的钻井井壁竖向稳定性理论分析》文中认为钻井法凿井是一种煤矿立井施工技术,也是当前通过深厚冲积层凿井的可靠方法之一。随着煤炭资源深度开采的需要和大型钻机、破岩机具的更新和问世,新建钻井井壁越来越深,接近千米。而钻井井壁结构在悬浮下沉至井壁底但尚未壁后充填时,存在着井壁结构竖向失稳的可能。本文将突变理论应用到钻井井壁结构竖向性的理论分析中,应用弹性稳定理论建立了井壁结构系统的势能函数,建立了钻井井壁系统尖点突变模型。通过建立井壁结构竖向失稳的判别式,提出了基于突变理论的钻井井壁结构竖向稳定临界深度计算公式。结合当前钻井井壁结构井型和施工特点,给出了基于突变理论等断面满配重水、等断面非满配重水、变断面满配重水和变断面非满配重水四种工况下的钻井井壁竖向稳定临界深度的计算公式。以信湖矿主井为工程算例为背景,利用C#语言对所确立的基于突变理论的临界深度计算公式进行编程,编写了新公式的计算运行程序,得出了四种工况下钻井井壁竖向稳定临界深度运算界面及计算结果,并通过与室内试验的比较,验证了该方法的正确性。分析了井壁结构内直径尺寸、井壁结构自重和配重水高度等因素对井壁结构竖向稳定性的影响,并与以往的计算公式进行了比对,分析了钻井井壁结构竖向稳定的一般规律。通过综合分析,提出了基于突变理论的钻井井壁结构竖向稳定性理论分析的新方法,验证了突变理论在该问题中的适用性和可行性,为深入研究钻井井壁结构竖向稳定性提出了新的尝试与研究方向。图[21]表[11]参[75]

杨光辉[4](2019)在《基于突变理论的新郑门遗址土稳定性研究》文中提出我国是世界文明古国之一,土遗址包含的历史过程从石器时期绵延至近代,具有历史实证性和不可再生性,是我们研究古文化的重要实物资料。但是在土遗址的发掘及保护过程中由于外应力和内应力的复合作用大量存在剥蚀、裂缝、失稳坍塌等病害。因此,正确认识导致土遗址病害的诱发因素及其劣化机制,加强土遗址保护理念刻不容缓。目前,国内外学者针对干湿、冻融循环与盐渍过程对膨胀土、湿陷性黄土、盐渍土等土体性质已进行了较为系统的研究,取得了较为理想的结果。相对而言,土遗址的研究成果较少,尤其遗址土劣化宏观表象的细观结构变化研究较少。因此,立足微、细观角度来认识土体失稳宏观现象的机理和本质具有很大价值和意义。本文在对新郑门土遗址现场勘查和历史现状、环境特征、地层岩性特征及水文地质条件等概括分析的基础上,围绕新郑门遗址土稳定性展开研究,通过对新郑门遗址土物理力学参数的分析,利用有限元软件模拟分析了其在自重和加载状态下不同含水率的应力应变关系,建立了基于弹性滑体平面滑动失稳力学模型的土体稳定性分析新方法。主要研究内容如下:(1)确定分析方法。基于土遗址的实证性和不可再生性,同时结合计算机模拟功能的精确性,选用数值模拟来分析其力学性能;由于新郑门土遗址在环境因素影响下存在裂隙,另外对土遗址的维护加固过程中也存在新老土交界软弱面,所以选用秦四清教授建立的平面滑动失稳力学模型来分析其稳定性最为合适;结合黄文熙院士对非饱和土细观结构的分类以及土遗址的低含水率状态,选取非饱和土细观结构的水封闭形式来分析遗址土力学性能;通过文献查阅和非饱和土吸力理论的对比分析,选择从粒间吸力角度来分析非饱和土的有效应力。(2)给出新郑门土遗址非线性介质本构关系。结合陈正汉教授和沈珠江院士关于土体微细观结构方面的建议,把土遗址看成是由细观层面的颗粒组成,建立了理想等粒径土颗粒的简化模型;通过对新郑门遗址土物理力学参数的分析,利用有限元软件模拟分析了其在自重和加载状态下不同含水率的应力应变关系;运用MATLAB对模拟结果进行拟合,给出了新郑门土遗址非线性介质的本构关系为τ= Gf/(ω)e-(u/u0)2。(3)基于弹性滑体的尖点突变分析。考虑滑体的变形及能量积聚对土体稳定性的影响,建立了弹性滑体力学模型。运用有限元模拟得出的新郑门遗址土非线性介质本构关系的一般公式,结合平面滑动失稳力学模型进行了针对滑体不同假设的尖点突变模型分析。刚性滑体的力学模型将滑体简化为刚体,其尖点突变模型计算结果只解释了滑体整体滑动的失稳现象,却忽略了滑体对土体稳定性的影响,模型的计算结果表明在土体软弱面介质含水率大于38%时将满足失稳条件出现失稳现象;弹性滑体力学模型的计算结果不仅解释了土体失稳时存在的整体滑动失稳,也解释了存在的滑体扩容、隆起产生的溃屈或弯折破坏失稳的现象,同时得出了土体软弱面介质含水率大于29%时将满足失稳条件出现失稳现象的结论。通过两种不同力学模型的对比分析,考虑滑体变形对土体稳定性的影响这一因素,建立的弹性滑体力学模型更加符合工程实际、考虑更加全面。通过这一力学模型进行的尖点突变模型推导得出的稳定性系数更具说服力,也为其它存在软弱面的土体稳定性分析方法提供了新思路。

曹涛[5](2019)在《基于灰色尖点突变理论的深基坑施工变形预测分析》文中进行了进一步梳理随着我国经济的不断发展,国家基础建设和城市化建设的步伐快速推进,城市地铁车站、大型地下停车场、高层和超高层建筑地下室以及商场等建筑物越来越多的出现在城市中,其中涉及到深基坑工程也越来越多。基坑工程作为工程中重要的控制性工程,需要在设计、施工、监测等方面进行分析研究,尤其是深基坑在施工中的变形失稳的问题较为严重,严重影响工程的施工安全,需要深入分析深基坑的施工引起的变形问题。以陕西西安大唐国际深基坑工程为研究对象,采用归纳梳理研究基坑变形的预测方法,并进行深入对比分析不同的方法;结合突变数学理论函数的求解,归纳得出突变的不同类型;基于尖点型突变分析势函数,通过分析不同尖点型对深基坑的施工变形进行计算,得出系统稳定性状态的三种不同情况。系统的梳理总结深基坑施工变形的形态分析和影响因素;依托大唐国际深基坑工程,分析大唐国际深基坑的变形特征及影响因素;并运用数值计算理论,建立基坑失稳计算模型,运用FLAC强度折减法分析失稳过程,通过对粘聚力、内摩擦角、抗拉强度、外载等方面进行分析对基坑变形失稳的影响程度。基于灰色尖点理论,对监测数据进行等间隔化处理,生成预报数据后进行灰色突变模型的构建,对状态变量T进行分析,得出基坑失稳破坏的时间差;运用搜索滑动面的方法分析基坑边坡失稳极限状态,依据灰色尖点突变理论对大唐国际基坑的变形和失稳进行预测,得出预测结果,为工程施工提供参考依据。

杨芳传[6](2018)在《基于PFC流固耦合的砂土层隧洞端部土体稳定性分析》文中进行了进一步梳理隧洞稳定性分析与评价在实际工程中起着非常重要的作用,其中端部土体施工安全可靠是制约隧洞工程发展的重要难题,而工程中经常面临的问题包括涌水涌砂、地表突起、沉陷等。特别对于砂土地层隧洞而言,连续墙一经移除,端部土体缺少自稳性、防渗性,会引发洞口土体局部滑移和渗水,随着时间的推移,会出现大面积土体坍塌、涌水及涌砂,最后导致地表大范围沉陷,从而产生安全事故。因此,深入分析渗流条件下砂土地层隧洞端部土体滑移破坏过程以及影响因素,对于解决相关工程问题具有一定参考价值。本文基于PFC3D颗粒离散元软件,建立砂土地层隧洞端部土体数值模型,探讨端部土体滑移破坏的特点、变化规律和主要影响因素,并采用强度折减法和能量突变理论,对端部土体稳定性进行定量分析。论文研究内容主要包括以下三个方面:1、研究PFC3D数值建模分析方法,建立能反映颗粒与流体相互作用机理的流固耦合模型。首先,研究颗粒流接触模型,基于砂土的低黏结性特点,选择线性接触模型;其次,研究颗粒流数值模拟方法以及砂土微观参数标定方法,然后,研究颗粒流流固耦合模型,编写流固耦合Python脚本计算程序;最后,应用编写的流固耦合程序,进行算例分析和验证。2、建立砂土地层隧洞端部土体分析模型,研究流固耦合条件下端部土体滑移破坏规律,分析影响端部土体破坏的因素。首先,分析数值模型参数取值的合理性,而后生成颗粒流模型;随后,从地层移动、颗粒位移以及颗粒间力链,分析渗流条件下端部土体滑移变化规律;最后,选取土体摩擦系数、隧洞埋深及地下水埋深三个因素,分别研究其对隧洞端部土体稳定性的影响。结果显示,摩擦系数越大,隧洞埋深越深,地下水埋深越深,端部土体越稳定。3、基于强度折减法以及尖点突变理论,对端部土体稳定性进行定量评价。首先,对微观参数摩擦系数进行强度折减;其次,采用history命令得到模型的能量数据;最后,基于尖点突变理论构建的能量突变判据,计算端部土体稳定安全系数。基于该方法,分别计算了不同地下水埋深隧洞端部土体安全系数,计算结果表明,当地下水埋深超过隧洞底部高程时的安全系数显着下降,说明地下水水位对隧洞端部土体的安全性影响显着。

唐宇,王平,程爱平,许梦国,胡兴浪[7](2018)在《基于尖点突变理论采场上覆岩层突水灾害研究》文中指出为了降低矿山深部采场突水灾害发生的可能性,运用尖点突变理论并结合模糊理论对崩落法矿山深部采场发生突水灾害的机理进行分析研究,得出深部采场发生突水现象与水平拉应力和岩石自身性质呈现线关系,深部采场上覆岩层突水因素的值在一定范围内波动的结论,某矿山实际验证结果证明其可为矿山上层覆岩突水防治提供依据。

朱雪芳[8](2017)在《基于有限元ANSYS的固化黄土边坡稳定性分析》文中研究表明自然界中的黄土边坡大多为非均质的,其边坡结构的复杂,容易发生沉陷和滑坡,对人民的生产生活带来重大的损失,所以必须要经过处理后才能应用到工程中去。新型固化剂因其优良的性能正逐步应用于实际工程中。本文将新型高分子材料固化剂SH运用到黄土边坡中,研究SH对黄土边坡稳定的影响。借助有限元ANSYS软件,应用有限元强度折减法和突变理论定量分析了边坡加固区的加固厚度和铺筑方式对改良黄土边坡安全系数的影响。本文具体研究内容如下:(1)阅读了大量的相关文献,认真总结了土质边坡稳定分析的理论与方法以及利用固化剂改良土对边坡稳定性影响的研究现状。(2)总结了有限元强度折减法作为失稳判据,容易受到人为因素的影响,不能精确地得到解,只能得到一个较粗略的范围。(3)本文采用有限元强度折减法与突变理论相结合的方法,确定采用边坡中非均质层特征点坡角处上下水平相对位移与折减系数的关系做尖点突变模型的标准势函数,以判别式判断边坡是否稳定,定量地得到边坡的安全系数。(4)运用APDL简洁快速地改变模型中边坡加固区的厚度、铺筑方式等参数,研究了边坡稳定系数随这些参数的变化规律,得到固化剂SH改良黄土边坡稳定的效果。取得的成果如下:(1)非均质黄土边坡经固化剂SH加固后,边坡的安全系数增大,且安全系数随着加固区厚度的增大而增大。在一定范围内,加固厚度与安全系数近似呈线性关系,由此说明,SH固化剂可以显着提高边坡稳定性。但综合经济效益和开挖对原边坡的影响,建议采用20cm的SH改良黄土作为加固厚度。(2)当边坡加固区面积相等时,加固区采用坡顶10cm,下底30cm的梯形铺筑对素黄土边坡安全系数的提高比采用上下边都为20cm的平行四边形铺筑方式对素黄土边坡安全系数的提高增大了3.45%。建议在实际工程中采用。

刘晓钊[9](2017)在《基于尖点突变理论的桩基屈曲稳定分析》文中研究说明桩基础因其承载力高、沉降量小等优点在深厚软土地区广泛应用。近年来,随着我国大型基础设施建设的迅猛发展,在我国东部沿海深厚软土地区超高层建筑、大跨度桥梁以及港口工程中超长桩、楔形桩等桩基础的应用日益广泛。软土地区超长桩与普通桩的最大不同之处在于其屈曲稳定问题更值得关注。已有研究表明影响桩屈曲荷载的重要因素不仅有桩侧土弹性抗力,还有桩侧摩阻力和桩身自重,能够同时考虑这些因素影响的超长桩屈曲荷载计算目前还很少报道。楔形桩因其承载力大大高于同体积等截面桩而受到越来越多的关注,从而使设计者在桩基础选型时有更多选择。但现有的楔形桩计算理论大多基于等截面桩展开,其并不能完全体现楔形桩自身特性,这也是楔形桩不能在工程中被广泛应用的原因之一。目前针对楔形桩自身特性的屈曲稳定分析理论研究也相对较少。基于此,本文应用尖点突变理论对超长桩和楔形桩屈曲稳定性进行研究。同时考虑桩身自重、桩侧摩阻力和桩侧土弹性抗力,通过确定桩-土体系的势函数和分岔集方程,基于尖点突变理论建立桩-土体系的尖点突变模型并导出桩-土体系失稳条件,进而得到桩基的屈曲临界荷载。同时基于能量法原理并应用瑞利-里兹法得到桩基的屈曲临界荷载,从而验证突变理论计算结果的可靠性。主要研究内容包括以下几个方面:1.桩侧土弹性抗力模式是影响桩基屈曲稳定的重要因素。鉴于经典m法和常数法在超长桩、楔形桩等桩基础屈曲分析中的局限性,考虑桩侧土弹性抗力系数为更为复杂的幂数分布模式,通过Winkle弹性地基梁理论建立桩-土体系总势能方程,基于能量法和最小势能原理,导出桩身屈曲临界荷载和桩身稳定计算长度的计算公式,并据此着重分析了桩侧土弹性抗力分布模式对桩身屈曲稳定的影响规律。2.引入非线性科学中的尖点突变理论,同时考虑桩侧土抗力、桩侧摩阻力和桩身自重的影响,根据桩端约束条件选取桩身挠曲变形函数,通过确定桩-土体系的势函数和分岔集方程,基于尖点突变理论建立桩-土体系的尖点突变模型并导出桩-土体系失稳条件,进而得到超长桩的屈曲临界荷载。同时基于能量法原理并应用瑞利-里兹法计算超长桩的屈曲临界荷载,从而验证突变理论计算结果的可靠性。最后着重分析了桩侧土抗力、桩侧摩阻力和桩身自重对超长桩屈曲稳定的影响。3.在考虑楔形桩桩侧土弹性抗力的基础上,计入桩身自重,首先应用尖点突变理论对楔形桩屈曲稳定性进行分析,给出楔形桩屈曲失稳临界荷载的计算方法。同时应用能量法进一步验证突变理论计算的屈曲临界荷载的可靠性。最后着重分析楔形桩的桩身自重和楔形桩桩径变化对屈曲临界荷载的影响。

曾亮[10](2014)在《边坡稳定性分析的突变理论法研究》文中指出由于边坡的稳定性分析在工程实践中具有重要的作用,以往分析边坡稳定性分析方法多采用极限平衡法,但由于其假设条件的局限性,在分析较复杂的边坡时有一定的局限性。而突变理论是一种新型的分析边坡稳定性的方法,并且具有一定的优势,因此主要研究突变理论在边坡稳定性分析中的理论研究。边坡稳定性问题是一种典型的非线性问题。突变理论具有势函数的特性,可以把边坡看作由控制变量和状态变量组成的能量系统。岩体的蠕滑过程可以看作是一个系统同外界的不断进行能量和物质相互交换的过程。突变理论的这些特征正好符合了边坡蠕滑过程中特点。因此,用突变理论预测滑坡的移动是可行的。岩体边坡在接近临界失稳状态时,稳定状态会因各种控制变量的微小变化而引起状态变量的巨烈变化,最终导致边坡系统的失稳。这样,我们可以通过突变理论,建立边坡系统的势函数以及边坡失稳的突变模型,从而推出边坡失稳时的力学条件和分析其失稳机理。对突变理论作了简要的介绍。使用尖点突变研究岩体边坡,将含软弱夹层岩体边坡看作一个系统并假设软弱夹层由弹性段和应变软化段组成,在考虑地下水影响及软弱夹层压缩剪切本构关系的基础上建立系统的势能函数。地下水对边坡稳定的影响用水致弱化系数来反映。软弱夹层弹性段压缩和剪切本构关系采用线性弹性模型,应变软化段的压缩和剪切本构关系分别使用双线性函数形式和威布尔分布形式。在求得势函数对应的平衡曲面方程并转化为突变理论中尖点突变模型标准形式的基础上,研究系统是否失稳的计算参数和必要条件。还建立了岩质边坡稳定性评价的蝴蝶突变,推导了边坡突发失稳的力学条件并判据。应用蝴蝶突变理论对岩质边坡工程在开挖过程中,对边坡的稳定性做了定量分析,并与刚体极限平衡法比较。以来龙山边坡为例分析突变法的可靠性。考虑雨季和旱季的不同,在雨季用刚体极限平衡法得到的稳定系数k为1.092,而用尖点突变法得到的稳定系数K为0.98,蝴蝶突变法为0.99。在旱季,用刚体极限平衡法得到的稳定系数k为1.124,而用尖点突变法得到的稳定系数K为1.083,,用蝴蝶突变法算得的稳定系数k为1.089。通过理论推导,比较分析通过计算了尖点突变,蝴蝶突变,极限平衡法在对一个工程算例时各种假设条件不同,综合考虑了影响边坡稳定性的各种因素,通过计算出的稳定系数值不同,发现用极限平衡法得到的稳定系数是偏于危险的,而用尖点和蝴蝶得到的稳定系数是偏于安全的。

二、突变理论在土工中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、突变理论在土工中的应用(论文提纲范文)

(1)基于突变理论的黄土崩塌研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 黄土崩塌的研究现状
        1.2.2 突变理论的应用现状
    1.3 研究方法
        1.3.1 极限平衡法
        1.3.2 数值分析方法
        1.3.3 突变理论概述
    1.4 研究内容与技术路线
        1.4.1 黄土崩塌的形成机制研究
        1.4.2 黄土崩塌的稳定性研究
        1.4.3 技术路线
第二章 黄土崩塌的影响因素及分类
    2.1 黄土崩塌的影响因素
        2.1.1 内在因素
        2.1.2 外部因素
    2.2 黄土崩塌的分类
    2.3 本章小结
第三章 黄土崩塌的形成机制研究
    3.1 ADINA软件的基本原理
    3.2 黄土边坡侵蚀形成过程分析
        3.2.1 建立分析模型
        3.2.2 计算结果分析
    3.3 黄土崩塌的发展与形成
        3.3.1 裂缝的生成和对坡脚破坏区的处理
        3.3.2 边坡破坏区的耦合发展
    3.4 裂缝位置对黄土崩塌的影响
    3.5 边坡土体的含水率对黄土崩塌的影响
        3.5.1 土体含水率为17%时黄土边坡崩塌过程
        3.5.2 土体含水率为21%时黄土边坡崩塌过程
        3.5.3 土体含水率为23%时黄土边坡崩塌过程
    3.6 黄土崩塌的形成机制分析
    3.7 本章小结
第四章 黄土崩塌的稳定性研究
    4.1 极限平衡法
    4.2 突变理论法
        4.2.1 尖点突变模型概述
        4.2.2 拉裂—滑移式黄土崩塌的尖点突变模型
        4.2.3 崩塌体稳定性分析
    4.3 突变级数法
        4.3.1 基本原理
        4.3.2 试验设计与分析
        4.3.3 试验结果分析
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历

(2)基于突变理论的超高层建筑施工安全风险评价研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景和意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 选题意义
    1.2 超高层建筑施工安全风险研究现状
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 超高层建筑施工安全风险管理理论研究现状
    1.3 研究内容、研究方法及论文框架
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究目的
        1.3.3 研究方法
        1.3.4 研究创新点
        1.3.5 论文框架
2 超高层建筑定义、特点及发展历程分析
    2.1 超高层建筑定义
    2.2 超高层建筑项目特点分析
    2.3 超高层建筑发展历程分析
        2.3.1 国内发展历程分析
        2.3.2 国外发展历程分析
    2.4 本章小结
3 突变理论与模糊数学研究
    3.1 突变理论与模糊数学在超高层建筑施工安全风险评价中的适用性
        3.1.1 突变理论在超高层建筑施工安全风险评价中的适用性
        3.1.2 模糊数学在超高层建筑施工安全风险评价中的适用性
    3.2 突变理论
    3.3 模糊数学
        3.3.1 模糊数学研究内容
        3.3.2 模糊集
    3.4 本章小结
4 基于突变理论的超高层建筑施工安全风险评价
    4.1 风险评价流程
    4.2 构建风险评价指标体系
        4.2.1 构建指标体系的原则
        4.2.2 超高层建筑施工安全风险影响因素及造成的后果
        4.2.3 超高层建筑施工安全风险评价指标体系
        4.2.4 指标重要性排序
    4.3 底层指标原始数据无量纲化
        4.3.1 运用模糊数学对定性指标无量纲化处理
        4.3.2 定量指标无量纲化处理
    4.4 利用突变模型归一公式计算总突变隶属函数值
    4.5 超高层建筑施工安全风险等级划分
    4.6 本章小结
5 实例论证
    5.1 项目概况
    5.2 武汉绿地中心风险评价
        5.2.1 武汉绿地中心项目施工安全风险评价指标打分
        5.2.2 底层指标原始数据无量纲化
        5.2.3 计算总突变隶属函数值
        5.2.4 结果分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 不足与展望
参考文献
附录1 指标重要程度专家调查表
附录2 超高层建筑施工安全风险评价指标打分表
附录3 超高层建筑施工安全风险评价指标调查结果表
附录4 初步超高层建筑施工安全风险评价指标体系表
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢

(3)基于突变理论的钻井井壁竖向稳定性理论分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 钻井法的国内外发展概述
        1.1.1 国内发展概况
        1.1.2 国外发展概况
    1.2 钻井法施工工艺介绍
    1.3 钻井井壁竖向稳定性研究概述
    1.4 课题研究的意义和内容
        1.4.1 本文的研究意义
        1.4.2 本文的主要研究内容
2 突变理论及其工程应用
    2.1 引言
    2.2 突变理论的基本概念
        2.2.1 突变理论的结构稳定性
        2.2.2 突变理论的基本模型
        2.2.3 突变理论的确定性
    2.3 突变理论模型的介绍
        2.3.1 尖点基本突变模型
        2.3.2 燕尾基本突变模型
        2.3.3 蝴蝶基本突变模型
    2.4 突变理论在土木工程中的应用
        2.4.1 在矿柱失稳中的分析
        2.4.2 在岩体稳定性中的分析
        2.4.3 在边坡稳定性中的分析
        2.4.4 在桩基础稳定性中的分析
    2.5 突变理论在压杆稳定性研究中的应用
        2.5.1 用弹性理论研究压杆屈曲
        2.5.2 用突变理论研究压杆屈曲
3 基于突变理论的井壁结构竖向稳定性分析
    3.1 等断面满配重水条件下的井壁结构竖向稳定性分析
        3.1.1 力学计算模型和基本假设
        3.1.2 受力分析
        3.1.3 钻井井壁结构失稳临界深度的求解
    3.2 等断面非满配重水条件下的井壁结构竖向稳定性分析
        3.2.1 力学计算模型和基本假设
        3.2.2 受力分析
        3.2.3 钻井井壁结构失稳临界深度的求解
    3.3 变断面满配重水条件下井壁结构竖向稳定性分析
        3.3.1 力学计算模型和基本假设
        3.3.2 受力分析
        3.3.3 钻井井壁结构失稳临界深度的求解
    3.4 变断面非满配重水条件下井壁结构竖向稳定性分析
        3.4.1 力学计算模型和基本假设
        3.4.2 受力分析
        3.4.3 钻井井壁结构失稳临界深度的求解
    3.5 小结
4 基于Visual Studio工具箱的公式计算程序开发
    4.1 C#语言简介
    4.2 运行环境介绍
    4.3 基于C#语言Visual Studio工具箱在本课题应用的可行性
    4.4 公式程序介绍
        4.4.1 运算界面介绍
        4.4.2 工程实例验证
    4.5 公式程序代码
5 工程实例分析
    5.1 工程背景
        5.1.1 数据整理
        5.1.2 计算结果分析
    5.2 井壁临界深度的影响因素分析
    5.3 与室内物理试验结论的对比
    5.4 小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 对本课题的思考与展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(4)基于突变理论的新郑门遗址土稳定性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 土遗址保护研究现状
        1.2.2 土体稳定性研究现状
        1.2.3 突变理论的研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
    1.4 论文的创新点
    1.5 本章小结
2 新郑门遗址土稳定性力学模型及分析
    2.1 新郑门土遗址概况
        2.1.1 新郑门土遗址历史及现状
        2.1.2 新郑门土遗址环境特征
        2.1.3 新郑门土遗址建造特点
    2.2 新郑门土遗址稳定性分析力学模型
        2.2.1 突变理论力学模型
        2.2.2 新郑门遗址土力学模型
        2.2.3 力学模型本构关系
    2.3 新郑门土遗址细观结构
    2.4 本章小结
3 新郑门遗址土软弱面介质本构关系研究
    3.1 有限元模型的建立
        3.1.1 简化计算模型
        3.1.2 物理力学参数
        3.1.3 计算工况
    3.2 遗址土颗粒有限元模拟结果
    3.3 非线性介质应力应变关系
        3.3.1 数据处理方法
        3.3.2 不同工况应力应变关系
        3.3.3 遗址土非线性介质本构关系拟合
    3.4 本章小结
4 基于弹性滑体的尖点突变模型分析
    4.1 基于尖点突变的分析方法
    4.2 刚性滑体的尖点突变模型分析
    4.3 弹性滑体的尖点突变模型分析
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文

(5)基于灰色尖点突变理论的深基坑施工变形预测分析(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 灰色尖点突变理论的应用研究现状
        1.2.2 基坑变形及支护研究现状
    1.3 研究内容
第二章 工程概况及理论基础
    2.1 工程概况
        2.1.1 工程概述
        2.1.2 工程地质情况
        2.1.3 地层岩性
        2.1.4 岩土体物理力学参数
        2.1.5 地下水
    2.2 深基坑变形预测概述
        2.2.1 深基坑变形预测定义
        2.2.2 常用深基坑变形预测方法
        2.2.3 深基坑变形预测内容
    2.3 突变理论数学基础
        2.3.1 突变理论数学基础
        2.3.2 初等突变
        2.3.3 尖点突变分析
    2.4 本章小结
第三章 大唐国际深基坑施工变形特征及失稳破坏分析
    3.1 深基坑施工变形形态及影响因素分析
        3.1.1 深基坑施工变形形态分析
        3.1.2 深基坑施工变形影响因素分析
    3.2 大唐国际基坑变形特征及因素分析
        3.2.1 地层参数分析
        3.2.2 水文和地质条件
        3.2.3 施工因素
    3.3 深基坑施工变形控制标准
    3.4 大唐国际深基坑施工失稳破坏分析
        3.4.1 计算模型
        3.4.2 基坑失稳判断依据
        3.4.3 基坑失稳破坏影响因素分析
    3.5 复杂支护条件下基坑施工失稳控制研究
        3.5.1 FLAC3D概述
        3.5.2 基本原理
        3.5.3 本构模型和计算模式
        3.5.4 模拟的结构形式和边界条件
        3.5.5 计算模型的建立
        3.5.6 模拟计算分析
    3.6 本章小结
第四章 基于灰色尖点突变理论的基坑施工失稳预测分析
    4.1 灰色突变理论概述
        4.1.1 适用性要求
        4.1.2 影响因素分析
    4.2 灰色尖点突变理论模型分析
        4.2.1 数据的等间隔化处理
        4.2.2 生成预报数据
        4.2.3 基坑施工灰色突变模型构建
    4.3 基于滑动面理论的基坑失稳突变分析
        4.3.1 基坑边坡稳定的极限分析
        4.3.2 基坑边坡稳定的尖点突变模型
    4.4 大唐国际深基坑施工失稳预测分析
        4.4.1 变形预测分析
        4.4.2 失稳预测分析
    4.5 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢

(6)基于PFC流固耦合的砂土层隧洞端部土体稳定性分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及选题意义
    1.2 国内外研究现状与水平
        1.2.1 颗粒流在砂土宏微观力学特性方面的研究现状
        1.2.2 颗粒流在隧洞工程方面的研究现状
        1.2.3 颗粒流在稳定性分析的研究现状
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 砂土地层PFC数值模型原理
    2.1 PFC颗粒流计算基本原理
        2.1.1 颗粒流方法基本方程及物理模型
        2.1.2 颗粒流的接触模型
        2.1.3 颗粒流的数据监测
    2.2 PFC3D流固耦合原理
        2.2.1 渗流计算
        2.2.2 PFC流固耦合关系
        2.2.3 初始条件及边界条件的设定
        2.2.4 循环计算
    2.3 砂土微观参数的标定
        2.3.1 三轴压缩数值模型实现的原理
        2.3.2 砂土颗粒宏微观参数研究
    2.4 PFC颗粒流程序数值模拟流程
        2.4.1 颗粒流程序数值模型过程
        2.4.2 颗粒流程序的求解流程图
    2.5 算例
    2.6 本章小结
第三章 砂土隧洞端部土体渐变破坏流固耦合分析
    3.1 隧洞端部土体模型构建
        3.1.1 参数取值的合理性
        3.1.2 粒子集合的生成
        3.1.3 初始渗流场的加载
        3.1.4 监测单元的设立
    3.2 渗流条件下隧洞端部土体渐变破坏分析
        3.2.1 地层移动和颗粒位移分析
        3.2.2 颗粒间力链分析
    3.3 影响隧洞端部土体破坏的因素分析
        3.3.1 摩擦系数
        3.3.2 隧洞埋深
        3.3.3 地下水埋深
    3.4 本章小结
第四章 基于折减法与尖点突变隧洞端部土体安全性评价
    4.1 强度折减法的原理及数值求解
        4.1.1 安全系数的定义
        4.1.2 强度折减法的基本原理
        4.1.3 突变理论基本原理
    4.2 隧洞端部土体失稳判据
        4.2.1 常用的边坡失稳判据
        4.2.2 颗粒流的能量突变判据
        4.2.3 构建突变理论判据
    4.3 隧洞端部土体颗粒流系数折减法
        4.3.1 无水条件下隧洞端部土体安全系数
        4.3.2 不同地下水埋深条件下隧洞端部土体安全系数
        4.3.3 计算结果分析
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录

(7)基于尖点突变理论采场上覆岩层突水灾害研究(论文提纲范文)

1 突水尖点突变模型
    1.1 尖点突变来源特征
    1.2 尖点突变模型及特点
    1.3 采场上覆岩层突水尖点突变模型
    1.4 采场突水的模糊突变理论分析
2 工程实例及应用
    2.1 工程概况
    2.2 工程验证
3 结论

(8)基于有限元ANSYS的固化黄土边坡稳定性分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究的背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 边坡稳定性分析方法
        1.2.2 土体改良技术
        1.2.3 固化材料在边坡防护中的应用
    1.3 边坡工程中突变理论研究现状
    1.4 研究的主要内容和方法
    1.5 研究的技术路线
第二章 土质边坡稳定分析理论与方法
    2.1 边坡破坏的主要类型
        2.1.1 整体失稳类型
        2.1.2 坡面破坏类型
    2.2 边坡的稳定分析方法
        2.2.1 极限平衡法
        2.2.2 极限分析法
        2.2.3 滑移线法
        2.2.4 有限元法
第三章 突变理论及在边坡中的应用
    3.1 引言
    3.2 突变理论
        3.2.1 突变理论的原理
        3.2.2 突变模型的基本形态
    3.3 突变理论在工程中的应用
第四章 ANSYS在土边坡中的应用
    4.1 有限元法
        4.1.1 有限元基本原理
        4.1.2 非线性有限元
    4.2 ANSYS软件介绍
        4.2.1 ANSYS软件简介
        4.2.2 ANSYS分析过程
        4.2.3 APDL语言
        4.2.4 PLANE42单元
        4.2.5 屈服准则
    4.3 突变理论在边坡稳定分析的应用
        4.3.1 突变理论的概述
        4.3.2 黄土边坡稳定的相对位移尖点突变模型失稳判据
    4.4 边坡稳定性分析
        4.4.1 模型建立
        4.4.2 结果分析
第五章 SH固化黄土非均质边坡稳定性数值模拟
    5.1 SH固化黄土参数
    5.2 边坡计算模型
    5.3 结果分析
        5.3.1 加固厚度的影响
        5.3.2 加固区铺筑方式的影响
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间公开发表的学术论文

(9)基于尖点突变理论的桩基屈曲稳定分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 概述
        1.1.1 桩基础的发展历史
        1.1.2 桩基础的分类
    1.2 研究背景
    1.3 桩基屈曲稳定问题研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 存在的问题
    1.5 本文主要研究内容
第二章 突变理论概述
    2.1 突变理论简介
    2.2 突变理论的数学基础
        2.2.1 奇点理论
        2.2.2 平衡曲面和分岔点集
        2.2.3 拓扑学方法
    2.3 突变的类型及其基本特征
        2.3.1 突变的类型
        2.3.2 突变模型的基本特征
    2.4 突变理论的应用
        2.4.1 突变理论在土木工程中的应用
        2.4.2 突变理论在桩基工程中的应用
    2.5 本章小结
第三章 考虑复杂地基反力分布的超长桩屈曲稳定分析
    3.1 引言
    3.2 桩身屈曲稳定方程的建立
        3.2.1 力学计算模型及基本假定
        3.2.2 桩土体系总势能方程的建立
    3.3 临界荷载的计算
    3.4 地基反力分布对桩身屈曲稳定的影响
    3.5 本章小结
第四章 考虑桩身自重及侧摩阻力影响的超长桩屈曲稳定分析
    4.1 引言
    4.2 力学计算模型及基本假定
    4.3 基于尖点突变理论的超长桩屈曲临界荷载计算
        4.3.1 势函数的建立
        4.3.2 临界荷载的求解
    4.4 基于瑞利-里兹法的超长桩屈曲临界荷载计算
        4.4.1 桩-土体系总势能方程的建立
        4.4.2 临界荷载的计算
    4.5 考虑桩身自重及侧摩阻力影响的超长桩屈曲稳定分析
    4.6 本章小结
第五章 考虑桩身自重影响的楔形桩屈曲稳定分析
    5.1 引言
    5.2 力学模型及基本假定
    5.3 基于尖点突变理论的楔形桩屈曲临界荷载计算
        5.3.1 势函数的建立
        5.3.2 临界荷载的计算
    5.4 基于能量法的楔形桩屈曲临界荷载计算
    5.5 桩顶自由、桩端铰接条件下楔形桩屈曲临界荷载
    5.6 考虑桩身自重影响的楔形桩屈曲稳定分析
    5.7 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 本文的主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者攻读硕士学位期间(待)发表的论文目录

(10)边坡稳定性分析的突变理论法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究的背景与意义
    1.3 边坡稳定性分析方法研究现状
        1.3.1 确定性分析方法
        1.3.2 不确定性分析方法
    1.4 突变理论的研究现状及发展前景
    1.5 主要的研究内容
第二章 突变理论基础
    2.1 突变理论数学基础
    2.2 突变理论基本原理及其类型分析
        2.2.1 折迭突变分析
        2.2.2 尖点突变分析
        2.2.3 燕尾突变分析
        2.2.4 蝴蝶突变分析
        2.2.5 椭圆脐点突变分析
        2.2.6 双曲脐型突变分析
        2.2.7 抛物脐型突变分析
    2.3 本章小结
第三章 基于突变理论研究岩质边坡的稳定性
    3.1 基于尖点突变法对边坡稳定性研究
    3.2 基于蝴蝶突变法对边坡稳定性研究
    3.3 本章小结
第四章 工程实例
    4.1 工程概况
        4.1.1 场地工程地质条件
        4.1.2 来龙山滑坡成因分析
        4.1.3 来龙山滑坡监测情况
        4.1.4 水位监测
        4.1.5 滑坡要素分析
    4.2 工程的稳定性计算与分析
        4.2.1 滑动面的选取及计算指标的确定
        4.2.2 利用极限平衡法对边坡稳定性分析
        4.2.3 利用突变法对边坡稳定性分析
        4.2.4 计算结果分析
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
在学期间发表的论文及取得的学术成果

四、突变理论在土工中的应用(论文参考文献)

  • [1]基于突变理论的黄土崩塌研究[D]. 胡星星. 西北农林科技大学, 2020(03)
  • [2]基于突变理论的超高层建筑施工安全风险评价研究[D]. 王朝霞. 西华大学, 2020(01)
  • [3]基于突变理论的钻井井壁竖向稳定性理论分析[D]. 李宗奎. 安徽理工大学, 2019(01)
  • [4]基于突变理论的新郑门遗址土稳定性研究[D]. 杨光辉. 河南大学, 2019(01)
  • [5]基于灰色尖点突变理论的深基坑施工变形预测分析[D]. 曹涛. 长安大学, 2019(01)
  • [6]基于PFC流固耦合的砂土层隧洞端部土体稳定性分析[D]. 杨芳传. 长沙理工大学, 2018(06)
  • [7]基于尖点突变理论采场上覆岩层突水灾害研究[J]. 唐宇,王平,程爱平,许梦国,胡兴浪. 矿业研究与开发, 2018(08)
  • [8]基于有限元ANSYS的固化黄土边坡稳定性分析[D]. 朱雪芳. 太原理工大学, 2017(12)
  • [9]基于尖点突变理论的桩基屈曲稳定分析[D]. 刘晓钊. 江苏大学, 2017(01)
  • [10]边坡稳定性分析的突变理论法研究[D]. 曾亮. 重庆交通大学, 2014(02)

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突变理论在岩土工程中的应用
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