復雜邊坡穩(wěn)定性評估的人工智能分析方法研究
發(fā)布時間:2017-05-01 01:07
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【摘要】:每年在公路、鐵路等工程建設中將開挖大量的邊坡,邊坡的穩(wěn)定是工程建設能否順利按期完成的重要影響因素。在自然條件下的邊坡的穩(wěn)定性是由它的地質(zhì)條件和力學性質(zhì)來決定的;經(jīng)過人為作用后而形成的邊坡一般被叫做人工邊坡,這種邊坡穩(wěn)定與否主要受到土性質(zhì)和地下水的存在情況等條件控制。由此可知邊坡穩(wěn)定性的影響因素較多,且其中一些因素難以用準確的數(shù)字來表達因而具有模糊性。而對于邊坡的治理要求施工過程安全、工程經(jīng)濟、美觀。目前,學者提出了很多的邊坡治理方案,很多治理方案在實際工程中得到應用,也取得了顯著的效果,但其中不乏一些失敗的案例。 許多學者在邊坡穩(wěn)定性評價問題上做了大量的研究,提出了很多評價方法,這些方法大多自身具有一定的局限性,有些不能準確描述邊坡的模糊性,有些在計算中存在不足。總之,準確評價邊坡的穩(wěn)定性是邊坡治理方案決策的前提,而治理方案的決策是關(guān)系到邊坡治理成功與否的關(guān)鍵因素。因此本文對上述兩個方面的問題進行研究,主要做了以下工作: ①簡明扼要的闡述了邊坡穩(wěn)定性和邊坡治理方案決策的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析了已有方法中存在的不足。 ②介紹邊坡工程中的理論,,影響邊坡穩(wěn)定性的因素,系統(tǒng)研究了一些邊坡穩(wěn)定性的評價方法。 ③闡述了邊坡工程地質(zhì)模型構(gòu)架、邊坡安全穩(wěn)定的數(shù)學力學模型和邊坡演化的分岔模型。 ④邊坡穩(wěn)定性的人工智能算法研究,給出一種基于遺傳算法的FCM聚類分析在邊坡穩(wěn)定性評價中的應用,該方法具有明顯的優(yōu)點。結(jié)合開發(fā)的系統(tǒng)進行實例分析。 ⑤引入軟集合理論和模糊軟集合理論,結(jié)合這兩種理論給出一種邊坡治理方案決策的方法。最后結(jié)合工程實例運用這種決策方法進行分析。
【關(guān)鍵詞】:邊坡穩(wěn)定性 遺傳算法 模糊 軟集合 決策
【學位授予單位】:重慶交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:U213.13;U416.14
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-12
- 1.1 研究背景及意義9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.1 邊坡穩(wěn)定性分析方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10
- 1.2.2 邊坡治理決策方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 論文的研究內(nèi)容11-12
- 第二章 邊坡工程理論與穩(wěn)定性分析方法12-27
- 2.1 邊坡工程理論12-14
- 2.1.1 邊坡工程中的巖體結(jié)構(gòu)控制理論12
- 2.1.2 邊坡工程中的分形理論12-13
- 2.1.3 邊坡工程中的 3S 理論13
- 2.1.4 邊坡工程中的可靠性分析理論13-14
- 2.2 邊坡穩(wěn)定性影響因素14-15
- 2.2.1 結(jié)構(gòu)面在邊坡破壞中的作用14
- 2.2.2 邊坡外形改變對邊坡穩(wěn)定性的影響14-15
- 2.2.3 巖土體力學性質(zhì)的改變對邊坡穩(wěn)定性的影響15
- 2.2.4 各種外力直接作用對邊坡穩(wěn)定性的影響15
- 2.3 邊坡穩(wěn)定性分析方法15-26
- 2.3.1 瑞典圓弧法16-17
- 2.3.2 畢肖普條分法17-19
- 2.3.3 邊坡穩(wěn)定性評價的人工神經(jīng)網(wǎng)絡 BP 模型19
- 2.3.4 邊坡穩(wěn)定性分析的有限單元法(FEM)19-22
- 2.3.5 邊坡穩(wěn)定性分析的快速拉格朗日法(FLAC 法)22-24
- 2.3.6 邊坡穩(wěn)定性評價的模糊分析法24-25
- 2.3.7 工程地質(zhì)類比法25-26
- 2.4 本章小結(jié)26-27
- 第三章 邊坡工程模型27-34
- 3.1 邊坡工程地質(zhì)模型構(gòu)架27-28
- 3.2 邊坡安全穩(wěn)定的數(shù)學力學模型28-29
- 3.3 邊坡演化的分岔模型29-33
- 3.4 本章小結(jié)33-34
- 第四章 邊坡穩(wěn)定性評價智能方法34-64
- 4.1 遺傳算法34-45
- 4.1.1 遺傳算法常用術(shù)語35
- 4.1.2 遺傳算法的基本流程35-37
- 4.1.3 遺傳編碼37-39
- 4.1.4 適應函數(shù)39-40
- 4.1.5 遺傳算子40-44
- 4.1.6 群體設定44
- 4.1.7 初始化群體44
- 4.1.8 終止循環(huán)條件44-45
- 4.1.9 控制參數(shù)和選擇45
- 4.2 模糊集合理論45-50
- 4.2.1 模糊子集的定義及其表示45-46
- 4.2.2 模糊子集的運算46-47
- 4.2.3 分解定理47
- 4.2.4 擴張原理47-48
- 4.2.5 模糊矩陣48-49
- 4.2.6 模糊關(guān)系49-50
- 4.3 聚類分析50-53
- 4.3.1 FCM 聚類分析50-51
- 4.3.2 基于遺傳算法的 FCM 聚類51-52
- 4.3.3 分類清晰化52-53
- 4.4 模式識別53
- 4.5 穩(wěn)定性的 BP 算法及智能分析系統(tǒng)53-63
- 4.5.1 邊坡穩(wěn)定性的 BP 算法54-58
- 4.5.2 邊坡穩(wěn)定性智能分析模型介紹58
- 4.5.3 邊坡穩(wěn)定性智能分析系統(tǒng)58-59
- 4.5.4 系統(tǒng)操作說明及應用59-63
- 4.6 本章小結(jié)63-64
- 第五章 邊坡治理決策64-74
- 5.1 軟集理論64-67
- 5.1.1 軟集合的基本概念65-66
- 5.1.2 模糊軟集合的基本概念66-67
- 5.2 基于模糊軟集合的邊坡治理方案決策方法67-70
- 5.2.1 問題描述67-68
- 5.2.2 決策過程68-70
- 5.3 工程應用70-73
- 5.3.1 工程項目概況70
- 5.3.2 實例分析70-73
- 5.4 本章小結(jié)73-74
- 第六章 結(jié)論與展望74-76
- 6.1 本文結(jié)論74-75
- 6.2 研究展望75-76
- 致謝76-77
- 參考文獻77-80
- 在學期間發(fā)表的論著及取得的科研成果80
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 謝濤,蔣澤中;邊坡系統(tǒng)穩(wěn)定性多模型綜合評價[J];四川建筑科學研究;2004年02期
2 歐陽,成衛(wèi),韓逢慶;基于遺傳算法的模糊c-均值聚類算法[J];重慶大學學報(自然科學版);2004年06期
3 尤天慧;李銘洋;樊治平;曹兵兵;;基于軟集理論的考慮評價指標集有差異的政府采購評標方法[J];系統(tǒng)工程;2012年12期
4 房秀;申
本文編號:337937
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