近年来隧道方面的国家自然科学基金项目摘要

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1、隧道方面的自然基金项目摘要1批准号50078002项目名称：隧道工程信息化设计与智能分析方法研究项目类别：面上项目申请代码：R0807项目负责人：乔春生负责人技术职：称教授依托单位：北京交通大学资助年限：01/01/2001-01/12/2003资助经费17(万元)屮文摘要：以新奥法为基础的隧道工程信息化设计思想已提出了儿十年，但目前我国隧道设计仍然以工程类比法为主。这主要是由于信息化设讣的各个环节严重脱节，缺乏功能齐全、使用方便、形象直观的计算与分析工具。针对这一问题，本项目通过理论分析和试验研究，重点进行了

2、隧道工程三维可视化快速仿真方法研究及计算机程序开发、隧道工程监控量测数据智能处理方法和隧道变形预测的智能方法研究。对有限元求解器进行了改进，使计算速度和效率明显提升；提出了新的地下工程可视化三维建模方法和计算结果的三维可视化方法，以此为基础编写了岩土工程三维有限元可视化仿真程序；首次将以统计学习理论为基础的机器学习新方法--支持向量机回归算法引入隧道工程设计，在传统支持向量机一元回归算法基础上，提出了支持向量机多元冋归算法和隧道位移反分析与位移预测的智能方法，解决了传统反分析方法需要事先假设闱岩力学模型的难题，

3、与人工神经元网络相比，可以较好地解决局部优化、样本数量不足等问题。通过对浅埋单线电气化铁路隧道的应用证明，这种新的智能分析方法计算误差小，使用方便，可满足现场使用要求。研究成果将有利于提高我国的隧道建设水平。中文主题词：隧道工程，可视化计算，支持向量机，反分析，变性预测英文摘要：TheinformativedesigniedroftunnelbasedontheNewAustrilianTunnelMethodhasbeenpropsedfordecades,butthetunnelsofourcountryi

4、sgenerallydesignedbasedontheengineeringexperienceandtheperformanceofexistingtunnelsinsimilargroundatpresent.ThisismainlybecauseofdisconnectoflinksforNATMandlackmultiplefunctional,easytouse,computationandanalyzetools-Inordertoimprovetheactualitymentionedabove

5、,someexperimentsinsituandanalyticalstudiesaboutvisualsimulationmethodandsoftwarecanbeusedtotunnelengineeringaswe11asintelligentpredictionmethodoflunneldeformationwerecarriedout.Afastthree-dimensionalfiniteelementsimulationmethodandavisualcomputingprogramwhic

6、hcanbeusedtosimulateproceduresofthetunnelexcavationandsupportwasdeveloped・Thecomplexthree-dimensionalshapemodelscanbebuiltupeasilyusingtheprogram・Anewintel1igeneemethodfordisplacementbackanalysisandpredictionoftunneldeformationaswellasthedesignoftunnelshoter

7、ete-b()Itingsupportparametersbasedonsupportvectormachine(SVM)wasproposed.Tthasstrongergeneralizationabi1itybecausetheSVMtheoryisbasedontheminimizationofstructureriskprinciple.ThealgorithmofSVMisaconvexquadraticoptimizationproblem,thereforethesolutionisccrtai

8、nlytheglobaloptimum・Differentfromtheclassicalsupportvectorregression(SVR)algorithmwhichcanonlysolvethesingleoutputvariableprob]em,animprovedSVRalgorithmisproposedtoresolveproblemwithmultipleoutp