心墙堆石坝变形的组合预测模型与应用研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fishingalone
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大坝变形通常是由于多种因素的复杂耦合作用而产生的,具有高度的复杂性和不确定性。其不确定性主要体现在由于资料不完备或考虑因素不全面而产生的灰色特性和各个影响因素与大坝变形之间存在的模糊性,目前还没有一种可以完全确定的模型和公式来表示大坝变形的全部特性。由于大坝变形是大坝安全的严重威胁,因此建立一个精度可靠的、适用性广泛的大坝变形趋势的分析预测模型是亟需解决的问题。针对目前缺乏综合考虑大坝变形的灰色特性和模糊性的研究现状,本文结合西南某心墙堆堆石坝工程实例,开展了以下研究工作,取得以下主要研究成果:(1)由于大坝变形的影响因素及其变量表达形式众多,直接作为输入会造成计算时间较长。针对此问题,对影响心墙变形的主要因素(时间因素、填筑因素、水位因素)以及其变量表达形式进行了相关性分析,得出主要影响变量;并采用主成分分析法对影响因素进行降维处理,得到两个主成分。(2)针对目前研究缺乏综合考虑大坝变形的灰色特性和模糊性的不足,提出自适应网络模糊推理系统(adaptive neuro fuzzy inference system,ANFIS)优化灰色理论模型(Grey Model,GM)来预测大坝的变形。通过实例分析,表明ANFIS-GM模型的精度比传统的只考虑大坝变形灰色特性的GM模型更高。(3)采用遗传算法(Genetic Alogrithm,GA)优化的BP神经网络模型(Back Propagation Artificial Neural Network,BP),克服了BP神经网络容易陷入局部最优值的缺点。通过结合工程实例分析得出该模型比较适合于大样本的预测分析。(4)组合模型可充分的利用各模型的有效信息,其精度通常优于单一模型。针对于传统的组合模型没有考虑时间因素对组合模型的影响,提出基于考虑时间影响的神经网络组合模型,并与传统的最小预测误差平方和为目标函数的线性权重组合模型进行了对比,表明它能够更好地预测大坝变形。通过实例分析,表明:(1)两种形式的组合模型精度通常优于ANFIS-GM模型和GA-BP模型;其精度也更加稳定,同时适用于大样本、小样本的预测分析。(2)基于考虑时间的神经网络组合模型在时间跨度较短(第1-2组)的分析预测中比以最小预测误差平方和为目标函数的线性权重组合模型平均精度仅低4.65mm,精度差别不大;而在时间跨度较大(第3-7组)的分析预测中,它的精度比以最小预测误差平方和为目标函数的线性权重组合模型平均精度要高21.19mm。
其他文献
裂隙岩体渗流由于其自身的复杂性和重要性,一直受到学术界和工程界的普遍关注,特别是渗流场与应力场之间的耦合作用更是关注的焦点.为此,该文从单裂隙渗流研究入手,以流体力
陕西镇安抽水蓄能电站工程为一等大(1)型工程,地震作用下极易产生坝体沉降、坝坡滑移失稳、面板结构压碎开裂、面板结构错台或钢筋扭曲等破坏问题。基于此,本文采用数学公式推导和简化仿真模型分析两种手段,对蓄水条件下的坝面面板结构的动力反应特征进行分析,主要研究内容和所得结论如下:(1)基于Winkler单参数和Pasternak双参数弹性地基简化模型,提出了考虑库水动水压力作用,顺坡面方向和沿坝轴方向的
学位
该文将林林总总的垂直防渗工程技术分为五类,分别是连续墙、沉模灌注墙、拼装式防渗墙、灌浆和深层搅拌桩.分别阐述了其作用机理、施工过程、所需材料、工程机具、施工工艺、
  基于对淮北和淮南煤田煤系地层所测定的32块岩石样品的放射性生热元素(U、Th、K)结果,计算得出各个岩石样品的放射性生热率的大小,并全面报道了两淮煤田岩石放射性生热率参
学位
该文旨在通过有限元分析的手段,使得设计和研究人员对保压蜗壳结构的应力分布和荷载传递规律等有更深一步的了解.该文首先对正在建设的三峡工程的保压蜗壳结构进行了三维整体
  月山地区铜铁矿资源丰富,位于长江中下游以铜为主的多金属成矿带安庆段。我们在以前工作的基础上进行了可控源音频大地电磁测深(CSAMT)、音频大地电磁测深(AMT)和频谱激电
  铜陵矿集区位于安徽省沿江地区中部,是我国重要的有色金属基地。由于近几十年的开采,浅部矿体己濒临枯竭,"攻深找肓"是当前地质工作的当务之急。本区成矿类型多样,主要有接触
  EH4大地电磁系统是由美国GEOMETRICS和EMI公司联合生产的采用最新数字处理器的连续电导率成像系统,该系统是采用天然场源与人工场源相结合大地电磁测量系统,其有效勘探深
该文利用数字图象处理方法结合平面激光诱导荧光技术对潮流及恒定横流中多孔垂向射流的浓度场进行了测量和分析,并研究了潮流和恒定横流蝇射流的分形特性.