摘要：提出地热工程一体化非线性设计理论,该理论以面向工程对象为基本原则,注重资源配置、工艺过程 与设计参数的优化。详细介绍了该设计方法中的工程对象分析、对策设计、工艺设计与参数优化4个基本过程。 利用该理论进行了天津市奥林匹克中心中央空调的方案设计。

摘要：在边界表示法的基础上,提出了无缝工程地质模型的概念,实现了基于模型线框架的无缝工程地质建模方法,研制了无缝建模系统(ROCKModel)。该系统包括3个部分:原始数据转换工具、实体建模工具与辅助工具,涉及剖分、插值、曲面求交等8个基本功能模块。在基本功能模块的基础上,提出并实现了形态复杂曲面的创建、构建模型线框架、界面编辑与重构、块体搜索、岩体质量三维分级等关键技术。该系统能够实现复杂地质对象与工程对象的无缝建模与可视化,并为数值模拟软件直接提供几何模型。

摘要：地质工程的风险不仅复杂多变且相互关联,并具有生命周期特征。它虽然与地质工程的不确定性有关,但不等于不确定性,只有那些已知的不确定性才与风险有关,而未知的不确定性并不进入风险管理程序。在地质工程风险管理中,用安全措施前与安全措施后的事故损失之差来评估安全投资效益的思路是不正确的。通过引入投资管理中的预期收益思路和方法,设计了一个地质工程安全投资的最优数学模型,它可以为工程项目风险管理的安全投资做决策,以提高其效益。

摘要：混合热源与热泵联动空调技术以天然、廉价和低品位的资源为主,以高品位资源为尖峰负荷的系统能源配置设计新方法,实现以单投入多功能的新型能源利用方式替代多投入单功能传统的能源利用方式,使建筑物的空调系统具有经济、节能与环保等特点。该项技术能较好地应用于能源获取难度大、单一冷热源不能满足要求的工程。在天津"975"工程供暖及制冷系统中的应用结果表明:混合热源与热泵联动空调技术成功地解决了系统的冷热源、热(冷)负荷需求大等难题,具有明显的环境与经济效益。

摘要：复杂插值曲面的几何形态由散乱数据点控制,优化含这类曲面实体的六面体网格难以保证边界一致。借鉴Balendran提出的直接法,建立正四边形结点的空间几何关系方程,并作为优化约束,以移动结点使每个六面体的各个侧面趋近于正四边形,实现网格优化。将原始采样点及其它控制插值曲面几何形态的数据转化为控制点约束,以保证边界一致性。结合优化约束与控制点约束,作为离散光滑插值(DSI)方程的约束项,实现网格优化与曲面插值的耦合。实例表明,该方法能够在保证复杂插值曲面边界一致性的前提下实现六面体网格优化。

摘要：复杂插值曲面的几何形态由分布稀疏且不均匀的散乱数据点控制,含这类曲面实体的四面体网格优化在保证边界一致时存在一定的困难。提出一种将网格优化与曲面插值相结合的优化方法。借鉴Balendran提出的直接法,将正三角形结点之间的空间关系作为几何规则,以移动结点使四面体的所有侧面尽量趋近于正三角形,实现网格优化。用线性方程组表示这种几何规则,形成优化约束。将原始采样点及其它控制界面几何形态的数据转化为控制点约束,以保证边界一致性。结合优化约束与控制点约束,作为离散光滑插值(DSI)方程的约束项,实现网格优化与曲面插值的耦合。实例表明,该方法能够在保证复杂插值曲面边界一致性的前提下实现四面体网格优化。

摘要：分析了交接面对半填半挖路基稳定性的影响因素,在总体上将其归纳为几何特征和物理力学参数两类。研究了交接面的台阶特征、填料物理力学参数的差异性,分析了不平衡推力法在条块划分、计算结果误差方面的不足,阐明了不平衡推力法用来分析半填半挖路基交接面的稳定性的缺陷,推荐以改进的Sarma(MSarma)方法替换。以某公路半填半挖路基交接面分析为基础,将正交试验设计方法、统计方法和MSarma方法结合起来,形成了半填半挖路基交接面稳定性力学机制分析方法。采用该法研究了半填半挖路基交接面3种工况条件下各种因素对路基稳定性系数影响的敏感性排序,前4位依次为黏聚力、内摩擦角、交接面和地基倾角。在研究这4个主要参数与稳定性系数量化关系并比较变化趋势的基础上,为填料、交接面参数及路基形式选择提供了指导原则。

摘要：受复杂地形地貌特征与水文地质条件影响,眼前山铁矿井下开采过程中的水害问题尤为突出。特殊的地形地貌特征决定了露天采场是地表水的汇聚点,若不能有效地治理地表水,来自周围山体的地表水将汇入露天矿坑,并经矿坑渗入地下采场,从而造成严重水害。为降低井下开采中的水害风险,确保生产安全,本文根据眼前山矿区的水文地质特征,研究了铁矿开采影响下地表水径流规律,预测了地表水径流量,计算了露天采场坑底正常日汇水量与最大日汇水量,并采用数值模拟方法确定了井工开采过程中地表沉陷区边界,优化了矿区地表防排水方法,提出了有效的地表水控制措施,为眼前山铁矿地表水控制与露天矿坑防水工程设计提供依据。

摘要：针对单支点桩锚支护问题,提出了一种基于施工过程中桩顶侧移控制的优化设计方法,并建立了优化设计模型.该方法以基坑开挖过程中的桩顶侧移为优化目标,以锚固点到桩顶距离为优化变量,以一次位移与二次位移曲线的交点作为优化点,确定锚杆最优位置,进而对桩锚支护结构进行优化.根据上述优化设计方法和模型,采用VB语言研制了优化设计系统,并进行了工程实例分析,设计结果表明:优化设计系统是可行的,优化设计方法和模型是合理的.

摘要：在分析各类岩体力学参数确定方法基础上,以安家岭井工一矿开采沉陷为背景,提出了一套确定岩体力学参数的综合方法。该方法中土层数值模拟采用Mohr-Coulomb屈服准则,参数通过经验值及工程类比方法综合确定;岩层数值模拟采用Hoek-Brown屈服准则,参数初始值在实验室力学测试结果基础上,结合GSI地质强度指标估算法确定,再设计正交试验,利用数值模拟对参数进行反演,确定一套优选值。最后将优选参数用于反演区数值计算,分析开采后围岩移动规律,检验此方法确定参数的科学性及可靠性。