数字地下空间与工程_朱合华
城市地质数字化转型的机遇与挑战——中国工程院院士朱合华教授接受本刊专访
doi:10.3969/j.issn.2095-1329.2023.04.001城市地质数字化转型的机遇与挑战——中国工程院院士朱合华教授接受本刊专访【编者按】2023年8月8日上午，中国工程院院士、中国数字地下空间与工程研究领域领军人物、同济大学特聘教授朱合华接受《上海国土资源》期刊的专访。
朱院士围绕城市地质数字化转型面临的机遇和挑战发表了深刻见解。
城市高质量发展需求正从外延式转向内涵式发展。
在城市建设由地上向地下空间发展、注重品质和内涵的背景下，地质工作则应由“广”向“深”、由“有”向“优”发展。
服务韧性城市和绿色低碳发展为城市地质数字化和智慧化转型带来了机遇。
城市地质数字化转型的重要定位应为地下空间、资源开发和城市规划建设提供数字化、标准化的地质信息和模型支撑和构建开放共享的地质数字化平台。
“采集数据难”“提取信息难”“形成知识难”是城市地质数字化转型面临的瓶颈。
从地质信息的获取和使用过程入手，形成采集—传输—处理—表达—分析—服务的地质工程数字赋能范式是突破瓶颈的路径，新型的地质感知技术与装备、地质信息的智能提取、岩土与地下工程专业交叉融合是城市地质数字化转型的突破方向。
在这样背景下，上海地面沉降防治需要通过建设多视角、高密度的地面沉降监测体系，构建城市数字孪生模型和开展动态的仿真分析来实现数字化转型，进而继续发挥示范和引领作用。
关键词：城市地质；数字化转型；数字赋能；韧性城市；地下空间；地面沉降；院士访谈中图分类号： P621; P642 文献标志码：A 文章编号：2095-1329(2023)04-0001-04本 刊：城市地质是新兴的交叉性学科，理论学术性与实践应用性特色鲜明且突出。
在新时代，面对新的历史时期与科技创新，城市地质的内涵如何充实丰富？城市地质的外延如何拓展延伸？其关键核心重点在哪里？朱院士：随着我国基础设施建设的逐步完善，许多城市的建设发展已经从增量时代迈入存量时代。
团队名称同济大学重大土木工程建设与防灾创新团队主要成员吕西林
团队名称：同济大学重大土木工程建设与防灾创新团队主要成员：吕西林，葛耀君，朱合华，李杰，李永盛，李国强，顾祥林，陈以一，李建中，黄宏伟，黄茂松，范立础，项海帆，沈祖炎，孙钧支持单位：同济大学推荐单位：教育部团队简介：1907年同济大学成立，1914年创办了土木工程学科，至今已有近百年的历史。
新中国成立后，经历1952年全国高校院系调整，同济大学土木工程学科初显优势；上世纪60年代到80年代，在李国豪教授、俞调梅教授和王达时教授的带领下，创立了土木工程学科的国内领先和国际知名地位；改革开放后，在范立础教授、项海帆教授、沈祖炎教授和孙钧教授的带领下，土木学科围绕国家的重大建设需求，面向国际学术前沿，不仅继续保持国内领先地位、并逐步走向国际著名行列，逐步形成了由4名两院院士指导、多名长江学者特聘教授和杰出青年基金获得者为核心的重大土木工程建设与防灾团队。
1、团队建设及发展情况1988年，同济大学获准建设我国土木工程领域中唯一的国家重点实验室——土木工程防灾国家重点实验室，开始了重大土木工程建设与防灾创新团队的组建工作，历时近10年，到1997年同济大学正式成立土木工程学院，开始攻关国家自然科学基金重大项目“大型复杂结构的关键科学问题及设计理论研究”，紧密开展团队协作研究，1998年，该创新团队正式成立。
团队学术带头人有范立础、项海帆和沈祖炎3名院士，主要成员由孙钧院士等12名教授组成，其中包括973计划项目首席科学家2名、长江学者特聘教授3名和国家杰出青年基金获得者4名。
四位院士心心相印、分工协作，将团队全体成员紧紧团结和凝聚在一起，引领团队瞄准国家重大需求和国际前沿开展研究工作。
在团队成立后的15年中，2004年主要成员李杰领衔获得国家自然科学基金创新研究群体——土木工程防灾创新群体（土木工程学科第一个），2011年朱合华教授领衔获得教育部创新团队——城市地下空间与工程团队。
2、研究方向创新团队依托同济大学国家重点学科——土木工程，面向国家重大工程建设的战略需求和土木工程防灾学科发展的国际前沿，形成了长大桥梁结构、重大建筑工程和复杂隧道及地下空间的建设与防灾三个主要研究方向。
数字地下空间与工程XML服务
数字地下空间与工程XML服务王长虹;朱合华【期刊名称】《工程地质计算机应用》【年(卷),期】2010(000)004【摘要】XML作为新一代的Web语言，具有强大的Web应用潜力，在GIS领域，地理标记语言GML作为XML在地理信息领域的应用，提供了对地理信息规范化、结构化的描述：GML是数据转换以及空间数据互操作的有力工具，GML的成功证明了XML在地下空间与土木工程数字化中的关键地位，数字地下空间与工程（DUSE）不仅描述三维空间对象，而且表达工程的丰富语义，因此需要学习GML的成功经验，组织了DUSE的数字化标记语言DML。
结合ASP．NET网页技术和互联网迅速崛起的Web服务技术，建立网络DUSE三层架构体系。
示例证明，基于DML提供数字地下空间与工程Web服务是可行的、高效的。
该方法同时为工程领域信息标准化、资源共享，Web服务部署提供一定的参考。
【总页数】9页(P34-42)【作者】王长虹;朱合华【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.基于XML的数字地下空间索引QR树研究 [J], 谭文垦;王长虹;石忆邵2.网管"数字城市"(之四)数字地下空间与工程网络化应用 [J], 陈加核;朱合华;李晓军;王长虹3.“十一五”国家科技支撑项目——“现代服务业共性技术支撑体系与应用示范工程”“数字旅游服务示范工程”及“数字社区服务示范工程”课题启动会在京召开[J],4.对数字地下空间与工程人防信息系统设计的分析与探讨 [J], 孙仪红5.中国土木工程学会隧道及地下工程分会地下空间专业委员会全国城市地下空间学术交流会“地下空间，让城市更美好＂ [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
三维环境下的地下管线实时设计
Ｓｕ ｔ ｒ ｎ ａｎ Ｐｉｅｌ ｅ Ｒｅａ— ｍｅ Ｄｅ ｉｎ ｉ ｂ ｅｒａ ｅ ｐ ｉ ｎ ｌ Ｔｉ ｓｇ ｎ Ｔｈ ｅ ｍｅ ｓｏｎ ｌＳｙ ｔ ｒ ｅ Ｄｉ ｎ ｉ ａ ｓｅｍ
ＷＡＮＧ ｈ ｎ ｈ ｎ Ｃ ａ ｇ ｏ ｇ 一，Ｃ Ｎ Ｊａ ｅ ， ＨＵ Ｈｅ ｕ 一 Ｉ ｉｏ ｎ ＇ ＨＥ ｉｈ Ｚ ｈ ａ ，，Ｌ Ｘ ａｊ ｕ
第 ３ 卷第 ｌ 期 ６ Ｏ
２０ ０ ８年 １ ０月
同 济 大 学 学 报（ 然 科 学 版 ） 自 ＪＵ Ｎ ＬＯ ０ ＧＩ ＮＩＥ ＳＴ （ Ａ Ｕ Ａ ＣＥ Ｃ ） Ｏ Ｒ Ａ ＦＴ Ｎ Ｊ Ｕ Ｖ Ｒ ＩＹ Ｎ Ｔ Ｒ ＬＳ ＩＮ Ｅ
Ｖ０． ６ Ｎｏ． ０ １３ １ Ｏｃ ．２ ０ ｔ ０８
ｆｃ ｙ ｔ ｅｉ ｎ ｌｓ ． ｅｄｇｔ ｌ ｅｉｎｎ ｅｖｃ ｆｓ ｂ ｅｒｎ ａ ｉｅｉｅｉ ｒａ—ｉ ｎ ｙ ａ ｃ ａｅｓ ｎ ｈ ｔ ａ ａｙ ｉ Ｔｈ ｉｉ ｓ ｉｇｓ ｒｉｅｏ ｕ ｔｒａ ｅ ｎ ｐｐ ｌ ｅ ｔ ｃ ｓ ａｄ ｇ ｎ ｓ ｌ ｍｅａ ｄｄ ｎ ｍｉ．
三维 环 境 下 的地 下 管线 实 时设 计
王长虹 ， 陈加核 朱合华 ， ， 一 李晓军 ， ２
（． １同济大学 地下建筑与工程系 ， 上海 ２０９ ； ． ００２ ２同济大学 岩土及地下工程教育部重点
实验室 ， 海 ２ ０ ９ ； ． 上 ０ ０２ ３ 上海建工集 团 技术 中心 ， 上海 ２ ０ ８ ） ０ ０ ３
ｒｎ ａ ｉｅｉｅ ｎ ｔａｕ ｔ ｇ ｔ ｅ ｙｓａ ｄ ｒ ｔ ｒｇ ｏｍａ ｓｗｅｌ ｓａｓｒｅ ｆｋ ｙｓ ａｉｌ ｎ ｌ ａ ｅ ｎｐｐ ｌ ｓａ ｄｓｒｔ ｍ ｏ ｅｈ ｒ ｔ ａｄ ｓｏａ ｅｆｒ ｔａ ｌ ａ ｅ ｉ ｏ ｅ ｐ ｔ ａ— ｎ ｂ ｎ ｓ ａａ ｙｉ ａｇ ｒｔ ｍｓ ｗｈ ｃ ｏ ｓｓ ｆｉ ｔｇ ａｉｅｄ ｔ ｔｕ ｔｒ ，ｓ ａｉｌ ｉ ａ ｃ ｒｔｍ ｅｉ ａ ｄ ｂ ｅｋ ｓ ｒ ｓｓ ｌｏ ｉ ｈ ， ｉｈ ｃ ｎ ｉ ｏ ｎ ｅ ｒ ｔ ａａｓｒ ｃｕ ｅ ｐ ｔ ｓｎ ｅａ ｉ ｔ ｖ ａｄ ｔ ｈ ｔ ｒ ｕ — ｃｎ ａ
地下建筑结构论文-从现状看地下建筑结构的发展趋势
从现状看地下建筑结构的发展趋势人类的历史步入二十一世纪,至今世界人口已经突破70亿大关，自从工业革命的1840年之后，人类社会开始进入高速发展的快车道，随着社会经济科技等水平的提高，世界人口也呈现陡增的趋势(如图1）。
然而，地球表面的71％面积是海洋，29％面积才是陆地.陆地大部分是山陵、森林、草原、沙漠等各种不宜耕种的土地，适于耕种的仅占6。
3%,如果算上城市化发展所占用的土地,真正的耕地恐怕还要小于这个数字。
以一定时间内的人类的科技水平,人们的吃饭问题还是主要依靠耕地来解决，耕地减少和人口增加必然会产生日益尖锐的矛盾,随着城市化的发展、人口的急剧膨胀以及耕地面积的减少对人类空间的利用提出了挑战.开发地下空间，就成为了解决这一问题的有效方法.然而，相比与人类对地上空间和外太空的探索，自地表往下的呢？现在1000m 以下的矿井已经算比较深的了，就算不用下人进行操作的采油井也难以达到类似向外层空间探索的高度，这对土木工程工作者不能不说是一个机会和激励,向地下空间探索，利用地下空间是大势所趋更是人类社会生存和发展的必然趋势.同时，考虑世界舞台上互相较劲的各个国家，以及时而出现的恐怖主义活动,地下防护工程具有极高的价值，在近现代发生过的许多次战争中我们都不难看出地下防护工程对于各种战略目标具有良好的隐蔽和保护作用.另外,在核武器和常规武器高度发展的现代战争中,在承受一轮攻击后仍然具有较强的人力资源和反击力量，主要取决于人防工程的完善程度。
在冷战时期，美国就在科罗拉多州斯普林市的西南的夏延山构筑了深达600～700m 的北美防空司令部地下指挥中心，90年代以后，随着钻地武器的发展,美国对地下防护工程的建设提出了更高的要求，要达到地下1000~2000m 的深度。
另外,地下工程的抗灾能力也很优秀，且不说抗风、抗爆炸等显然的优势，地下建筑的抗震能力却很容易被人忽视.以日本的阪神大地震为例,从图2中我们很容易发现其优秀的抗震效果。
基于数字地下空间与工程的人防信息系统的设计探讨
基于数字地下空间与工程的人防信息系统的设计探讨
王长虹;朱合华;李晓军;彭芳
【期刊名称】《中国人民防空》
【年(卷),期】2007(000)010
【摘要】以提高人防工程管理质量、效益、信息化为根本目的,采用计算机技术、图形学技术、数据管理技术、数据分析技术、智能技术、人机交互技术、数据交换技术、网络通信技术等,基于数字地下空间与工程,旨在建立高度综合的、统一的、开放的和真三维的人防信息系统。
文章着重讨论了系统总体结构、技术结构、信息数据的获取和处理、系统的功能,并通过一工程实例说明数字地下空间与工程在人防信息系统中的应用。
人防信息系统对城市人防工程设备的承载力、辐射范围缓冲区、人口疏散隐蔽最佳路径、实时监测等空间分析提供支持;对提高人防工程的管理水平、工作效率、功能发挥以及地下空间的可持续发展也将起到积极的作用,产生巨大的社会和经济效益。
【总页数】4页(P12-15)
【作者】王长虹;朱合华;李晓军;彭芳
【作者单位】同济大学地下建筑与工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TP393.4
【相关文献】
1.社区中心建设人防工程小议--东营市经济适用房小区K区人防(地下空间)设计
2.基于数字地下空间与工程的人防信息系统的设计
3.基于数字地下空间与工程的人防信息系统的设计探讨
4.对数字地下空间与工程人防信息系统设计的分析与探讨
5.基于工程经济性的地下空间与人防工程“融合开发”研究与实践
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地下结构有限元集成化软件的设计思路与实现
地下结构有限元集成化软件的设计思路与实现
徐迎伍;左红伟;朱合华
【期刊名称】《地下空间》
【年(卷),期】1998(18)5
【摘要】本文介绍了地下结构有限元集成化软件(UFEM系统)的编制原理和主要功能。
UFEM系统可以针对新奥法隧道 ,盾构法隧道 ,顶管法隧道 ,深基坑开挖及边坡稳定进行弹性和弹塑性有限元分析。
该软件以VisualC ++4.0为开发工具 ,充分利用windows环境的优良性能 ,实现了有限元分析前后处理的自动化和图形化 ;并利用高级数据处理技术—DAO(数据库直接存取对象 )实现了有限元分析前后处理中数据管理的简单。
【总页数】5页(P346-349)
【关键词】UFEM系统;地下结构;系统集成技术;软件设计
【作者】徐迎伍;左红伟;朱合华
【作者单位】同济大学地下建筑与工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TU93;TP311.11
【相关文献】
1.地下综合管廊结构计算模式及其断面结构优化——基于有限元软件应用 [J], 钟远志
2.结构有限元分析的集成化环境 [J], 陈扬友;胡金莲
3.隧道荷载结构法在有限元软件中的实现 [J], 王力达
4.地下结构有限元集成化软件的研制 [J], 徐迎伍;朱合华
5.自由度绑定边界在地下结构动力有限元\r分析中的实现与验证 [J], Jiang Linzhi;Peng Shaoce
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第14章 建养一体数字化技术及其在基础设施中的应用
9
2.3 工程建设与养护中的问题与拟解决办法
工程建设管理中的“孤岛效应”
✓ 信息的孤岛效应：各部门建立了一系列为自身服务的应用系统、数据库等， 但由于相互间的技术、行业与基础标准等不一致，导致信息不能共享： 总体规划缺乏 信息孤岛 系统自我封闭 应用孤岛 资源管理独立 资源孤岛
建养一体化：从建设和养护一体化角度出发，综合采用工程、 经济和管理等手段，以最优化的方式达到工程所需的服役性能。
最优服役性能
工程 经济 管理
建设与养护一体化信息平台
12
2.5 基础设施建设与养护的数字化技术
在建设中融入养护需求
建
（从全寿命期角度
引
养 一 体 化
考虑设计方案）
入 数
字
化
在养护中延续建设历史 技
再生
投资决策
BIM: Building Information
Modeling
AIM: Asset Information
策划
Management
全寿命周期（建
筑）过程
设计
报废处理
拆除
维护
验收
施工
11
2.4 建养一体化理念
高速公路建养一体化（赵仲华，2006）：在高速公路全寿命周 期内，针对高速公路产品的可用性目标，对建设和养护业务数 据进行历史地、空间地综合分析，为高速公路的建设、养护过 程提供信息共享和决策支持。
4
1.2 基础设施安全维护的紧迫性
基础设施—从建设为主向 “建养”并重转变
地下空间示范工程的综合评价
地下空间示范工程的综合评价尹玫;芮易;朱合华;雷翔【期刊名称】《地下空间与工程学报》【年(卷),期】2010(6)2【摘要】如何正确地评价城市地下空间示范工程综合效益是一个具有现实意义的课题。
为了寻求城市地下空间示范工程综合效益评价方法及结果的统一性和实用性,需要在建立恰当的评价体系的基础上,对每一指标的判定标准以及权值进行分析。
作者为研究地下空间示范工程的推广性,对其进行了综合评价,分析各因素指标,并采用改进的层次分析法区分不同指标的权重差异。
综合考虑各影响因素,提出了一具有科学性,合理性,可操作性的评价方法。
最后,文章还以某上海的已建地下空间示范工程综合效益评价作为考评对象,对评价体系的实际应用进行了验证。
【总页数】6页(P219-223)【关键词】地下空间;示范工程;综合评价;层次分析;权重【作者】尹玫;芮易;朱合华;雷翔【作者单位】同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,同济大学地下建筑与工程系,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU984.11【相关文献】1.山地城市地下空间综合节地技术示范及研究 [J], 李英民;李宏兵;武鑫;王贵珍;刘露;刘立平2.城市地下空间示范工程技术评价研究 [J], 张季超;丁晓敏;许勇3.浅析地下空间开发兼顾城市防灾的案例研究——以沈阳北站地下综合体的人防工程为例 [J], 葛述苹4.构筑地下立体管廊空间打造寒地城市生命线——记我国首个高纬度区域的地下综合管廊工程 [J], 无5.城市地下空间综合效益评价的一种新方法——模糊(Fuzzy Set)评价模型 [J], 彭芳乐;侯学渊;陈立道因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《地下建筑结构》第二版(朱合华)中文课件
本课件是基于《地下建筑结构》第二版(朱合华)的专业知识，旨在向大家分享 我对地下建筑的理解和见解。让我们一起探索地下建筑的奥秘！
地下建筑结构基础概述
基础概念
学习地下建筑的基础概念，包括 开挖与支护、地震设计等方面。
结构设计
探索地下建筑的主体结构分析以 及黏土地基处理技术。
了解地下建筑的节能设计原则和技术手段。
可持续发展
探索地下建筑的可持续发展和利用。
施工工艺
了解地下建筑的施工工艺及管理， 如地下车库设计与施工。
环境与经济
探讨地下建筑的环境保护、经济 评价与投资分析。
地下建筑防水与排水
防水材料
介绍地下建筑常用的防水材 料及其施工技术。
排水系统
探讨地下建筑的排水系统设 计和施工要点。
止水措施
介绍地下建筑中采取的止水 技术和措施。
桩基础施工技术
1
地下建筑防火设计
防火设备
介绍地下建筑常用的防火设备和 灭火系统。
消防措施
探讨地下建筑采取的消防措施和 规范要求。
疏散系统Biblioteka 了解地下建筑的疏散系统设计和 应急疏散通道规划。
地下空间通风与空气质量检测
1
通风系统设计
学习地下建筑的通风系统设计原理和方
空气质量检测
2
法。
介绍地下建筑空气质量监测方法和常见
问题处理。
桩基础类型
介绍地下建筑中常用的不同类型的桩基础。
2
施工步骤
详细解析桩基础的施工步骤和要点。
3
质量控制
讨论桩基础施工过程中的质量控制方法。
地下建筑地震设计
1 地震力分析
介绍地下建筑地震力分析的基本原理和方法。
3朱合华-数字隧道(隧道年会)
空间数据 (桩号，施工部位)
时间数据 （起始时间，消亡时间）
属性数据 （隧道ID，标段）
TGIS数据处理 时态属性数据
静态属性
动态属性 （V1，...，Vn，Tnow－2，Tnow－1） （V1，...，Vn，Tnow－3，Tnow－2） … （V1，...，Vn，T0，T1）
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基于数字隧道的检测健康诊断系统
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6. 工程应用实例
6.1 工程实例 ： 工程实例-1
——上海长江隧道工程三维地层模型与应用 上海长江隧道工程三维地层模型与应用
上海长江隧桥工程全长约25.5km，其中南港隧道长约9km，北港桥 梁长约10km，陆域接线长约6.5km。整个隧道工程穿越长江口水域，道 路为双向六车道高速公路，设计时速100km/h。
隧道线路
三维地层
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钻孔、 钻孔、隧道及地质剖面
地层查询图
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施工过程
可视化对话框
数据库动态编辑 管片拼装
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6.2 工程实例 ： 工程实例-2
——厦门东通道数字化隧道工程 厦门东通道数字化隧道工程
工程全长 8.695 km，其中海底隧道长6.05km，跨越海域宽约 4.2km， 按双向六车道高等级公路标准设计，是中国第一条海底隧道，工程概算 31.97 亿，计划工期 4 年。
4
数字地球与数字城市
“数字地球”的概念（1998） 数字地球”的概念（ ） “数字地球”是一个可以嵌入海量 数据的、多分辨率的、真实地球的三 维表示。 “数字城市”的概念 数字城市” 借助3S技术以及传统手段采集基础数 据，运用数据库技术、宽带多媒体技 术、网络技术及虚拟仿真技术等建立 城市区域内数字集成平台和虚拟环境 ，以实现对城市基础设施功能的动态 监测管理以及辅助决策的技术体系。
上海地下空间开发利用推进机制研究
上海地下空间开发利用推进机制研究朱合华;王璇;丁文其;李晓军【期刊名称】《地下空间》【年(卷),期】2004(024)B12【摘要】上海建设成国际一流的生态型、园林城市要求加快开发利用地下空间。
而目前上海地下空间开发利用在规划、管理、法规、规模等方面已不适应城市发展的实际需求。
为此需采取各种措施推进上海城市地下空间的开发利用，其中科学的规划是指导，健全的法规是保障，管理体制建设是关键，而拓宽地下空间开发利用的投资渠道，建立多元化的投资模式，是保证地下空间开发利用的重要因素之一。
管理体制方面由上海市建设与管理委员会统一负责上海市的地下空间开发利用管理、上海市城市规划管理局负责城市地下空间开发利用规划编制与审批具有较好的适应性，应在统一管理的前提下，进一步拓展其功能。
地下空间规划方面，必须编制城市地下空间开发利用规划，重点解决地下空间开发利用的功能、形态(平面与竖向)等方面的问题。
规划范围应以内环线以内的上海中心城区为重点，并应兼顾内外环之间的主城区。
功能规划的原则为“交通设施为先导；基础设施为重点”。
规划形态以道路地下空间为主体进行分层规划，进而形成城市完善的地下基础设施网络体系，并对城市节点地区的地下空间进行科学规划。
法规体系建设目标为建立地下空间开发利用的投资市场机制，加强地下工程建设的行政管理，建立健全规划设计技术规程。
【总页数】7页(P579-584,588)【作者】朱合华;王璇;丁文其;李晓军【作者单位】同济大学土木工程学院地下建筑与工程系，上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU984.113【相关文献】1.上海市建筑工业化推进机制研究与进展 [J], 严炜炯2.上海城市地下空间开发利用战略研究--兼议日本地下空间开发利用立法实践 [J], 龚解华;张金水;束昱3.境外地下空间开发利用经验及对上海的启示 [J], 陈基伟; 范华; 代兵; 郝文璇; 蔡冰4.深层地下空间开发利用的功能与布局研究——以上海为例 [J], 何耀淳5.我国城市地下空间开发利用法律机制研究 [J], 方景因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《地下建筑结构》第二版(朱合华)中文课件(5)
极限状态方程呈非线性特征 土性指标的相关性 概率与数理统计的理论与方法的应用
1. 地下结构可靠度理论 可靠性分析的基本原理
结构极限状态和极限状态方程 （一）结构的功能要求 1.安全性要求 2.适用性要求 3.耐久性要求 （二）结构的功能函数与极限状态函数
可靠性分析的基本原理
影响可靠性的因素归纳为两个综合量，即结构或结构构 件的荷载效应和抗力，定义结构的功能函数为：
可靠性分析的基本原理
（三）“全概率法” 其特点为运用概率统计理论，得出极限状态方程 中所有不确定性参数的联合概率分布模型，可以此求 解出真实失效概率。可靠度分析中采用的蒙特卡罗法 （Monte Carlo）模拟法、多重降维解法。 比较理想条件下的简单问题时，真正属于该层次 的可靠性计算才能实现。 （四）“广义可靠性分析” 即不仅分析设计阶段的安全性与失效概率，还应 同时考虑经济效益和社会效益，吸收建筑经济学中有 关费用与效益分析的理论和成果，分析竣工后地下建 筑结构工程体系破坏引起的经济损失的期望。
可靠性分析的基本原理
若已知结构功能函数 Z 的概率分布函数 F Z ( Z ) ，则结构的可靠度 p s ：
p s P Z 0
0
f z ( Z ) dZ
（5-3）
结构可靠度 p s 与结构失效概率 p f 有下列关系 ：
p
f
p s 1或 p s 1 p
f
（5-4） （5-5）
2、国内外可靠度分析现状
1. 地下结构可靠度理论
地下建筑结构的不确定因素及特点
地层介质特性参数的不确定性 岩土体分类的不确定性
各种岩土体分类法根据工程服务部门都有相应的一套规范或标准， 而这些标准规范本身通常是根据大量的经验确定，因而存在一定的 不确定性；有时由于不同工程师对标准的理解和处理都不尽相同， 因而也可能引起岩土体分类的随机性，进而导致地下建筑结构设计 上的不确定。
上海市地质学会2022年理事长会议暨“数字引领,促进城市地质智慧转型”学术报告会
上海市地质学会2022年理事长会议暨“数字引领,促进城市地质智慧转型”学术报告会无【期刊名称】《上海国土资源》【年(卷),期】2022(43)1【摘要】2022年2月18日下午两点,上海市地质学会2022年理事长会议在地矿大厦2楼会议室召开,部署和落实学会2022年度重点工作。
杨联萍理事长主持会议,学会副理事长、监事长、副秘书长、监事及学会办公室、科技咨询部负责同志出席会议。
同日下午三点,由上海市地质学会主办,学会城市地质委员会(筹)和自然资源部地面沉降监测与防治重点实验室承办的“数字引领,促进城市地质智慧转型”学术报告会在地矿大厦2楼报告厅举行。
特邀同济大学朱合华院士和上海市地质调查研究院技术顾问委员会主任严学新教授级高工作学术报告。
【总页数】1页(PF0003)【作者】无【作者单位】上海市地质学会【正文语种】中文【中图分类】F42【相关文献】1.四川省地质学会庆祝中国地质学会成立70周年暨学术报告会在成都隆重召开2.中国地质学会工程地质专业委员会暨IAEG中国国家小组联席会议及成立三十周年座谈会在成都召开张咸恭教授九十华诞暨张咸恭学术思想研讨会在成都召开3.中国地质学会工程地质专业委员会、广东省地质学会、广东省岩石力学与工程学会2006年学术年会暨“城市地质环境与工程”学术论坛4.中国地质学会工程地质专业委员会、广东省地质学会、广东省岩石力学与工程学会：2006年学术年会暨“城市地质环境与工程”学术论坛（第2号通知会议论文征集）5.中国地质学会工程地质专业委员会、广东省岩石力学与工程学会、广东省地质学会2005年学术年会暨“城市地质环境与工程”学术论坛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
组合结构有限元计算存在的问题和处理方法
组合结构有限元计算存在的问题和处理方法
朱合华;缪圆冰;梁伟;韩秋官;陆忠良
【期刊名称】《岩土力学》
【年(卷),期】2005(26)9
【摘要】梁、板、壳等结构单元在有限元计算中使用十分广泛,但由于其几何特点,在组合结构有限元计算中,如果不正确处理,有时会给计算结果带来一定的影响。
针对组合结构分析中,应力集中及几何位置简化等导致较大计算误差的情况,以地铁车站结构中常见的板梁组合结构为分析对象,从工程实用角度出发提出了相应的对策和处理方法。
采用这些措施,可以在使用现有通用有限元软件进行计算的情况下,获得较符合实际的结果。
【总页数】6页(P1437-1442)
【关键词】组合结构;有限元;板梁连接;应力集中
【作者】朱合华;缪圆冰;梁伟;韩秋官;陆忠良
【作者单位】同济大学地下建筑与工程系;上海市隧道工程轨道交通设计研究院【正文语种】中文
【中图分类】TU398;O241
【相关文献】
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4.木-混凝土组合结构静力试验及有限元计算 [J], 陈鸷翔
5.木-混凝土组合结构静力试验及有限元计算 [J], 陈鸷翔
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城市数字地下空间基础信息系统及应用
城市数字地下空间基础信息系统及应用
朱合华;张芳;李晓军;彭芳乐;丁文其
【期刊名称】《地下空间与工程学报》
【年(卷),期】2006(2)B08
【摘要】随着大规模开发城市地下空间时代的到来,以及动态实时管理和分析需求的不断增加,城市三维地下空间信息系统的建设已越来越迫切。
本文详细地分析了城市三维地下空间信息系统的设计目标、数据源、功能需求、用户界面需求、性能需求,并以此为基础,采用三层架构对系统进行详细地总体设计,最后将本系统应用于上海某地下工程,旨在为工程建设的信息化服务。
【总页数】7页(P1301-1307)
【关键词】数字地下空间;数据库;三维模型;有限元
【作者】朱合华;张芳;李晓军;彭芳乐;丁文其
【作者单位】同济大学土木工程学院地下建筑与工程系岩土工程重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TU984.113
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第26卷第11期岩石力学与工程学报V ol.26 No.11 2007年11月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Nov.，2007数字地下空间与工程朱合华1，2，李晓军1，2(1. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092；2. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092)摘要：从当今信息化技术在岩土及地下工程的研究现状与趋势出发，系统完整地提出了数字地下空间与工程的概念，即为地下空间与工程提供开放的信息组织方法和信息发布框架，建立完整的数据标准及数据处理方法，并提供可视化手段及相关软件。
首先对地下空间与工程的基本理论框架体系进行了研究，分别从工程、信息、服务和软件架构四个角度对体系进行描述和定义，给出了地下空间与工程的数据分类体系与数据标准化方法，将地下空间与工程中的对象建模分为地质体建模、地下管线建模和地下构筑物建模三大类，并对建模方法分别进行详细阐述。
然后对空间查询与空间分析方法进行了探讨，在三维可视化与虚拟现实技术方面，提出了应用时应当遵循的一些基本准则。
最后结合上海长江隧道的实际工程，进行了尝试和应用。
研究结果表明，数字地下空间与工程是一个信息的发布与共享平台，也是一个地下空间与工程的数字化博物馆，通过它能使复杂的地下空间与工程透明化，真正实现对庞杂的工程资料综合动态管理，提高数据可视化程度，充分体现出工程信息的价值，提高工程效率，实现工程智能决策。
还阐述下一步应重点开展的一些研究工作。
关键词：数值分析；数字地下空间与工程；数字地层；三维地层信息系统；地下空间信息系统；地下工程数字化；三维地理信息系统中图分类号：O 241；TD 231.18 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2007)11–2277–12 DIGITAL UNDERGROUND SPACE AND ENGINEERINGZHU Hehua1，2，LI Xiaojun1，2(1. Key Laboratory of Geotechnical and Underground Engineering of Ministry of Education，Tongji University，Shanghai200092，China；2. Department of Geotechnical Engineering，Tongji University，Shanghai200092，China)Abstract：After a comprehensive review on the exploitation of information technology in geotechnical engineering and underground engineering，a concept of digital underground space and engineering(DUSE) is proposed. The objectives of DUSE are strategically targeted to provide a way to obtain and organize information about underground space and engineering as follows：(1) a framework in which to publish information；(2) a set of standards about data；(2) new software and services to process useful information out of these data；and (4) new visualization tools to display all relevant information. Then，a theoretical framework of DUSE，which describes the system architecture of DUSE from the viewpoint of engineering，information，services and software system，are put forward. Thus，a taxonomy of all the data in the system is defined. Modeling of 3D space geometrical objects is divided into three categories，which are geological modeling，pipeline modeling and underground structure modeling. Accordingly，the modeling methods of each category are discussed；and spatial query tools and spatial analysis methods are examined. Some basic principles that should be followed in the process of employing收稿日期：2007–04–28；修回日期：2007–06–08基金项目：国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA11Z118，2006AA11Z102)；国家科技部、上海市科委部市合作世博科技专项(科技部：2005BA908B06，上海市科委：05dz05806)；上海市科技攻关项目(052112010)；教育部第四届高等学校青年教师教学科研奖励计划(2002–293)作者简介：朱合华(1962–)，男，博士，1983年毕业于重庆大学采矿工程系化学矿开采专业，现任教授、博士生导师，主要从事隧道与地下工• 2278 • 岩石力学与工程学报 2007年visualization and virtual reality technology are also given. Finally，a case study of Shanghai Yangtze River tunnel project is provided. Research results show that DUSE is an innovative new information platform for the whole cycle life of underground space and engineering. DUSE is also a digital museum of the underground space and engineering. By employing the concept，the method and the techniques provided in DUSE，a more realistic and transparent underground space and engineering could be built；huge amount of data could be easily managed and effectively visualized. Therefore，useful information of these data can be processed，improving working efficiency and promoting the implementation of intelligent decision about the engineering project. In addition，some research topics that need to be further addressed are also discussed.Key words：numerical analysis；digital underground space and engineering(DUSE)；digital strata；3D strata information system；underground space information system；digitalization of underground engineering；3D geographic information system1 引言人类自从进入信息社会以来，信息的产生、处理与发布已经是一种非常重要的经济和社会行为。
信息化是当今社会的一大特征，各行各业不例外，在土木工程这样一个历史悠久的传统领域中，引入信息技术进行相关科学研究，并促进这一传统产业的改造和技术升级，是当前一项重要研究内容。
信息通常对人们是有意义的，往往通过对数据进行恰当的组织、整理与分析而得到。
因此数据不等于信息，但数据是信息的基础。
如果将数据或信息以适当的电子形式存储，供进一步传输、处理、加工或显示，这一过程通常称之为数字化，这样的系统就叫数字化系统。
迄今为止，最宏伟的数字化系统构想应当是数字地球[1]，由美国前副总统A. Gore于1998年正式提出。
数字地球勾绘出了信息时代人类在地球上生存、工作、学习和生活的时代特征。
数字地球的提出引起了各国政府的高度重视，更引起了学术界研究上的一个热潮。
尽管D. Bulter[2]指出，“由于A. Gore在2000年总统竞选中的落败，预示了美国政府逐渐不再直接支持数字地球计划”，然而这一宏伟计划所产生的影响却是极其深远的。
在地下空间的开发和利用过程中，由于地质环境的隐蔽性与复杂多变性、施工过程中灾害事故的突发性以及对环境影响的控制难度，地下工程施工与管理的难度就必然有别于地面工程。
地下工程活动是一项不断获取数据、分析数据和处理数据的过程，需要在工程的勘察、设计和施工过程中不断获取各种各样的信息和数据，并对这些大量、复杂的信息和数据进行快速处理、及时反馈，以优化设计并指导施工。
因此地下工程的建设，特别是重大的地下工程建设，其数字化问题显得更为重要和迫切。
近年来，国外在地下工程数字化领域开展了一系列的研究工作，许多研究被列为政府资助计划项目。
弗吉尼亚理工大学自2003年开展AMADEUS (adaptive real-time geologic mapping，analysis and design of underground space)[3，4]研究计划，其基本思想是研究利用数字照相方法记录隧道掌子面的地质情况，通过图像解释技术研究获取隧道的地质特征与属性并建立相关数据库，再利用虚拟现实技术建立隧道开挖的虚拟环境。