1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 地铁荷载下土体的动力响应理论研究 2
1.2.2 地铁荷载下土体动力特性的试验研究 6
1.2.3 地铁荷载下土体的微观结构研究 11
1.2.4 地铁隧道长期沉陷的研究 13
1.3 本书研究的内容与创新 15
2 地铁荷载下隧道周围土体变形的机理及累积应变模型研究 18
2.1 动荷载作用下土体变形机理分析 18
2.2 土体循环累积塑性应变模型研究 20
2.2.1 弹塑性本构模型 21
2.2.2 经验模型 23
2.3 本章小结 27
3 地铁荷载下隧道周围粉性土的动力特性 28
3.1 引言 28
3.2 室内GDS试验设计 29
3.2.1 试验仪器简介 29
3.2.2 试验土样 31
3.2.3 试验准备工作 31
3.3 粉性土变形特性 32
3.3.1 基于正交试验及方差分析的粉性土累积应变特性 32
3.3.2 基于均匀设计试验及回归分析的粉性土累积应变特性 41
3.4 粉性土孔隙水压力发展规律 48
3.4.1 振动频率的影响 50
3.4.2 动应力幅值的影响 52
3.4.3 固结比的影响 53
3.4.4 粉性土体孔隙水压力的模糊正交试验分析 54
3.4.5 粉性土体孔隙水压力的隶属度灰关联熵分析 56
3.5 本章小结 59
4 地铁荷载下粉性土累积塑性应变及孔隙水压力模型的预测 61
4.1 地铁荷载下粉性土累积塑性应变的ANFIS模型 62
4.1.1 ANFIS简介 62
4.1.2 ANFIS原理及结构 62
4.1.3 累积塑性应变的ANFIS推理方法的建立 64
4.2 地铁荷载下粉性土孔隙水压力的BP模型 74
4.2.1 BP神经网络简介 74
4.2.2 BP神经网络理论 75
4.2.3 BP神经网络的不足及改进方法 77
4.2.4 BP神经网络应用实例 77
4.2.5 改进的BP神经网络应用实例 81
4.3 本章小结 83
5 地铁荷载下粉性土地基累积沉降分析 85
5.1 引言 85
5.2 地铁荷载下粉性土累积应变与累积孔隙水压力计算模型的建立 86
5.2.1 循环累积塑性应变计算模型 86
5.2.2 累积孔隙水压力计算模型 87
5.3 地铁荷载下粉性土的长期沉降 88
5.3.1 有限元模型的建立 88
5.3.2 模型模拟结果 89
5.3.3 土层长期沉降计算方法 91
5.3.4 土层长期沉降计算结果 91
5.4 地铁荷载引起的地基长期附加沉降机理分析 92
5.5 本章小结 93
6 地铁荷载下粉性土微观结构研究 94
6.1 引言 94
6.2 扫描电子显微镜试验 95
6.2.1 试验仪器简介 95
6.2.2 试验方案 95
6.2.3 试样制备及试验步骤 96
6.2.4 观测结果的定性分析 97
6.2.5 SEM电镜扫描的定量研究 101
6.3 压汞试验 106
6.3.1 试验仪器简介 106
6.3.2 基本原理 108
6.3.3 压汞试验参数 109
6.3.4 试验结果定量统计 110
6.3.5 粉性土孔隙结构的分形特征 116
6.4 本章小结 121
7 地铁荷载下隧道地基长期沉降的时间序列分析 123
7.1 引言 123
7.2 时间序列分析模型 124
7.2.1 时间序列分析原理及模型 124
7.2.2 时间序列模型的统计特性 125
7.2.3 模型的适用性检验 126
7.2.4 时间序列建模的一般步骤 127
7.3 工程实例 128
7.3.1 监测数据 128
7.3.2 时间序列分析 129
7.4 时间序列的动态神经网络模型 133
7.5 本章小结 137
8 结论与展望 138
8.1 结论 138
8.2 展望 140
参考文献 141
后记 160