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[随笔]关于岩土工程方法论的一点肤浅理解 [复制链接]

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离线jihai1984
 

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2011-04-29
— 本帖被 sunjun 设置为精华(2011-04-30) —
       马上研三毕业了,掐指算来,自己在岩土工程学科已经摸爬攻打快七年;而自己对学科的认识才渐渐有了轮廓,应该写一点东西,作为自己过去一段时间学习和实践的总结,也是将来继续前进的基础。
       
       结合自己在教科书上的学习和理解、科研项目的探索以及生产项目中的实践,岩土工程学科的研究方法既有其他学科有共性也有自己的特性,共性是像其它所有学科一样,具有实践—认识—再实践的一般方法论,其特殊性在于工程学科是一个定性与定量相结合的学科,既不是纯粹的定性科学也不是完全的定量化学科,同时其研究手段多样化,所以岩土工程学科有自己独特的研究对象和研究任务,也有自己独特的研究方法。
      
       本人理解,岩土工程学科主要研究方法为科学试验、理论分析、科学计算三个;基本研究步骤为:首先对某一课题进行科学试验(实验),这包括室内实验、模型实验、原位试验,从而得出最基本的原始数据;然后对这些数据进行理论分析,包括定性分析和定量分析,定性分析要用到物理力学知识和工程经验知识,其中定量分析要用到确定性数学工具比如数学物理方程、泛函分析等和非确定性数学工具比如非线性统计、概率分析等,通过定性分析抓住主要因素提出概念模型,通过定量分析提出模型的参数和边界函数,对概念模型定量化或者半定量化,总之是一个抽取本质建立本构模型的过程;第三步,就是对建立的模型进行科学计算,也就是解析求解或者数值求解,往往能解析求解的问题不多,于是有限元、有限差分、边界元、无单元法数值求解方法无疑对岩土工程模型求解是一个强有力的工具。由于岩土工程学科的研究对象岩土体具有高度复杂性和非线性特点,所以传统的一次建模理论在目前的知识局限性下是远远不能解决问题的,不断重复优化建模这个过程同时将前一时间点的信息反馈给当前模型不断进行修正,实现基于信息反馈和工程控制的岩土问题解决方案是目前唯一可行的途径。
      
       这里特别强调两点,1.信息反馈问题,信息作为能量在时间和空间的分布,对于模型的修正是至关重要的;2.过程控制问题,解决岩土问题是一个不断认识不断优化的过程,希望施工前一次解决在目前看来是不现实的,特别是复杂岩土工程,而且岩土的工程行为大部分为不可逆的,这更加确定了岩土施工工程必须采用信息化施工。

       岩土工程学科理论在不断发展,新的理论和方法不断提出,有些是对原有方法的改进,有些是对岩土新领域的突破,但是科研中提出的方法理论能否应用到实践中,有几个基本条件必须满足:1.满足工程精度要求,2.计算结果尽量偏保守一点,3.参数和边界条件容易获取,数学形式尽量简化。 经过中试检验成功后,就可以作为规范方法推广到生产实践中。     
       
       具体工作开展中,一般思路是:岩土工程勘察采用基于总结归纳的思路,将岩土体的结构和边界条件进行提取;岩土工程设计根据结构与岩土相互作用机理,选取合适的计算模型,采用反演和工程经验相结合的方法确定岩土参数(岩土工程领域中,通过反演或者工程地质条件类比得到参数,最后正演模型的解是当前岩土工程的一个趋势),设置适当的安全系数,进行正演计算,如果岩土体受地质过程控制,比如峡谷岸坡的卸荷问题、土层的前期固结问题、岩体的前期剥蚀问题等等,还需要工程地质系统分析;岩土工程监测得到的信息作为参数反演的依据以及模型修正的反馈信息十分重要。

       以上仅仅是个人的理解,水平有限,肯定有不少错误,我也准备好了挨大家的板砖;本文的目的是抛砖引玉,希望大家共同交流,共同提高!
      
       祝岩土工程事业蒸蒸日上,岩土工程学科繁荣发展!
    









  
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953745679 土币 +1 向您学习,牛人 2015-11-21
songyuanyuan 土币 +5 - 2011-12-19
铁道兵 土币 +10 优秀文章,支持! 2011-06-14
ckyyjs2004 土币 +1 高见,总结很到位,说除了岩土工作正确思路 2011-05-24
winneryzj 土币 +1 给力,向你学习!~~~~~~~~~~~ 2011-05-13
勇敢北漂 土币 +10 向您学习,牛人 2011-05-11
tlm5772 土币 +1 很值得学习借鉴,谢谢楼主分享感想. 2011-05-05
岩下之议 土币 +20 好的。有想法! 2011-04-30
maydream163 土币 +10 支持原创! 2011-04-30
sunjun 土币 +50 优秀文章,支持! 2011-04-30
真理是本构,现实环境和历史环境是边界和初始条件,决策就是其数值解!http://jihai1984.blog.163.com
离线joker1216

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只看该作者 1楼 发表于: 2011-04-30
不错!实在太给力了  我现在正好在读研  可能是演绎的原因 我对于自己学习还是有点茫然  不知道如何是好!想问一下  你是如何规划自己的研究生的生活啊?
离线jihai1984

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只看该作者 2楼 发表于: 2011-04-30
引用第1楼joker1216于2011-04-30 09:32发表的  :
不错!实在太给力了  我现在正好在读研  可能是演绎的原因 我对于自己学习还是有点茫然  不知道如何是好!想问一下  你是如何规划自己的研究生的生活啊?

谈不上规划,就是边做边想,对了就继续发扬,错了改正;其实你不妨多接触生产和科研实践,就会慢慢明白这个学科的思路。这只是我个人的见解。
真理是本构,现实环境和历史环境是边界和初始条件,决策就是其数值解!http://jihai1984.blog.163.com
离线wsmnj

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只看该作者 3楼 发表于: 2011-04-30
岩土工程学科涉及范围很广,区域性很强,即便是工作了多年的老同志,在处理一些工程问题时也不敢说有十足的把握。岩土工程的弹性也很大,因此貌似门槛也很低,既有没接受过正规教育的民工在从事着其实非常重要的一线勘察,也有院士、大师们研究艰深的前沿理论。
离线岩下之议

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只看该作者 4楼 发表于: 2011-04-30
好的。有想法!
离线wangshangkun

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只看该作者 5楼 发表于: 2011-04-30
看着这些图片,不仅颇有感触啊,明年六月硕士毕业,何去何从。。。。。
离线laizi2008

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只看该作者 6楼 发表于: 2011-04-30
本人目前刚刚接触的工作是滑坡治理设计,目前滑坡工程设计中方法还是传统的极限平衡法,具体就是用传递系数法计算剩余下滑力。有限元计算在大型滑坡治理中还只是一个参考,岩土工程师的经验在滑坡治理设计中很重要。感觉岩土设计发展还是缓慢一些,相对于结构设计
Know is know, noknow is noknow
离线leeqwe

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只看该作者 7楼 发表于: 2011-05-01
不错,有自己的想法。
每个人都是最好的
离线pbaix

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只看该作者 8楼 发表于: 2011-05-01
摸着石头过河吧,过了河才更明白
离线fankq

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只看该作者 9楼 发表于: 2011-05-01
  
阅,同意!
离线csu_david

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只看该作者 10楼 发表于: 2011-05-02
不错,岩土工程就是以工程实践出真知,所学的知识在工程实践中去应用验证。
离线yangtao57900

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只看该作者 11楼 发表于: 2011-05-02
还不错               值得学习

行者无疆
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