發(fā)布時(shí)間：2018-06-25 07:29

  本文選題：區(qū)間模型 + 不確定性　； 參考：《大連交通大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：以往針對(duì)隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行的分析多是基于確定性假設(shè)進(jìn)行的,即將結(jié)構(gòu)參數(shù)、初始條件及邊界條件等均視為確定量來(lái)進(jìn)行分析。但是,工程實(shí)際中存在著大量的不確定性,基于確定性假設(shè)進(jìn)行的分析并不能反映結(jié)構(gòu)的不確定性問(wèn)題,而且有可能會(huì)得到不合理或與實(shí)際相矛盾的分析結(jié)論。隨機(jī)方法、模糊方法以及區(qū)間分析方法是目前用于分析不確定性問(wèn)題的主要方法。在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不足以描述概率分布或隸屬函數(shù)的情況下,區(qū)間分析方法能僅通過(guò)相關(guān)不確定量的區(qū)間范圍對(duì)不確定性問(wèn)題進(jìn)行求解。本文針對(duì)隧道結(jié)構(gòu)不確定性問(wèn)題,進(jìn)行了基于區(qū)間分析方法的分析。主要工作內(nèi)容如下： (1)基于區(qū)間理論的靜力響應(yīng)分析 在基本有限元方法的基礎(chǔ)上,引入?yún)^(qū)間攝動(dòng)理論,推導(dǎo)了基于單元的區(qū)間攝動(dòng)有限元控制方程。針對(duì)二維隧道結(jié)構(gòu),建立了基于所推導(dǎo)控制方程的數(shù)值算例,并對(duì)之進(jìn)行了求解。 (2)基于區(qū)間理論的動(dòng)力響應(yīng)分析 基于區(qū)間攝動(dòng)理論、有限元法和四階龍格庫(kù)塔法,給出了結(jié)構(gòu)動(dòng)力不確定性問(wèn)題的區(qū)間求解方法。將隧道結(jié)構(gòu)的不確定性參量用區(qū)間數(shù)表示,考慮結(jié)構(gòu)組成材料的均勻性情況,給出并求解了所給出方法的數(shù)值算例。 (3)基于區(qū)間理論的反問(wèn)題分析 在所給出結(jié)構(gòu)不確定性正演分析的靜力方法和動(dòng)力方法的基礎(chǔ)上,基于蟻群算法,建立了不確定性反問(wèn)題的區(qū)間求解模型。以正演分析結(jié)果為量測(cè)信息,給出了相應(yīng)數(shù)值算例,并對(duì)數(shù)值算例進(jìn)行了求解。 數(shù)值算例的分析結(jié)果表明,針對(duì)隧道結(jié)構(gòu)不確定性問(wèn)題,采用本文方法能有效、可行的進(jìn)行分析,并且計(jì)算精度滿足工程實(shí)際的要求。本文研究方法有望應(yīng)用到工程實(shí)際中去。
[Abstract]:In the past, the analysis of tunnel structure is based on the deterministic hypothesis, that is, the structural parameters, initial conditions and boundary conditions are all regarded as determinants to analyze. However, there are a lot of uncertainties in engineering practice. The analysis based on deterministic assumption can not reflect the uncertainty of structure, and it may lead to unreasonable or contradictory conclusions. Stochastic methods, fuzzy methods and interval analysis methods are the main methods used to analyze uncertain problems. When the statistical data are not sufficient to describe the probability distribution or membership function, the interval analysis method can solve the uncertain problem only through the interval range of the correlation uncertainty. In this paper, the interval analysis method is used to analyze the uncertainty of tunnel structure. The main work is as follows: (1) the static response analysis based on interval theory and the interval perturbation theory are introduced on the basis of the basic finite element method, and the governing equations of the interval perturbation finite element based on the element are derived. For two-dimensional tunnel structure, a numerical example based on the derived control equation is established and solved. (2) the dynamic response analysis based on interval theory is based on interval perturbation theory. The finite element method and the fourth order Runge-Kutta method are used to solve the dynamic uncertainty problems of structures. The uncertain parameters of tunnel structure are expressed by interval number, and the homogeneity of structural materials is considered. Numerical examples of the given method are given and solved. (3) the inverse problem analysis based on interval theory is based on ant colony algorithm. The interval solution model of the inverse problem with uncertainty is established. Taking the forward analysis result as the measurement information, the corresponding numerical example is given and the numerical example is solved. The analysis results of numerical examples show that the proposed method can be used to analyze the tunnel structure uncertainty effectively and feasible, and the calculation accuracy can meet the requirements of engineering practice. The research method in this paper is expected to be applied to engineering practice.
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U451

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本文編號(hào)：2065149