本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)據(jù)挖掘的大壩施工期溫度快速分析與預(yù)測(cè)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著高壩混凝土通倉(cāng)、快速澆筑施工,壩體施工期溫控和防裂逐漸成為高壩安全性的關(guān)鍵技術(shù)難題。伴隨“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的來(lái)臨,高壩工程正逐步實(shí)現(xiàn)由“傳統(tǒng)大壩”到“數(shù)字大壩”再到“智能大壩”的蛻變�；诖髩螡仓^(guò)程的海量施工和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),建立施工期數(shù)據(jù)庫(kù),利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)建立快速、精確的數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)模型,實(shí)時(shí)反饋大壩施工期溫度值,為實(shí)時(shí)溫度控制提供決策支持,對(duì)實(shí)際施工有重要的意義。本文基于這種背景開(kāi)展相關(guān)研究工作,主要研究成果有:1.建立大壩施工期數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效存儲(chǔ)和管理,并為數(shù)據(jù)分析提供快速查詢(xún)和提取的數(shù)據(jù)接口。對(duì)大壩施工信息和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗,剔除噪音值保證數(shù)據(jù)的精確性;進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,使其便于存儲(chǔ)和分析。2.基于碾壓混凝土壩規(guī)范規(guī)定的溫控標(biāo)準(zhǔn)(允許最高溫度、基礎(chǔ)溫差、上下層溫差和內(nèi)外溫差),對(duì)大壩溫度計(jì)測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)值進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),允許最高溫度是溫度計(jì)測(cè)點(diǎn)是否合格的主要判別標(biāo)準(zhǔn),而澆筑時(shí)間是其能否滿(mǎn)足最高溫度要求的主要影響因素。3.基于三維有限元反演仿真模擬大壩溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)。溫度計(jì)測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)溫度變化過(guò)程與仿真模擬溫度變化過(guò)程、應(yīng)變計(jì)組測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)等效應(yīng)變變化過(guò)程與仿真模擬應(yīng)變變化過(guò)程吻合度均較高,表明反演模型有較高精度。壩體在澆筑過(guò)程中出現(xiàn)“高溫區(qū)”,澆筑完成一個(gè)月后溫度降至合理范圍。壩體壓應(yīng)力滿(mǎn)足抗壓強(qiáng)度要求,拉應(yīng)力除上部壩體內(nèi)部區(qū)域外,均滿(mǎn)足抗拉強(qiáng)度要求,大壩的安全運(yùn)行有保障。4.基于粗糙集和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘算法建立大壩混凝土施工期最高溫度與澆筑施工信息間的關(guān)聯(lián)規(guī)則。當(dāng)訓(xùn)練樣本與預(yù)測(cè)樣本比例為4:1時(shí),模型預(yù)測(cè)最高溫度殘差值50%在1℃內(nèi),73%在3℃圍內(nèi),預(yù)測(cè)精度較高。5.基于粗糙集和支持向量數(shù)據(jù)挖掘算法建立大壩混凝土施工期溫度時(shí)程與澆筑施工信息間的關(guān)聯(lián)規(guī)則。當(dāng)訓(xùn)練樣本與預(yù)測(cè)樣本4:1時(shí),模型預(yù)測(cè)混凝土澆筑全過(guò)程溫度時(shí)程殘差值在3℃附近波動(dòng),模型穩(wěn)定性好且預(yù)測(cè)精度較高;與有限元仿真模型相比,支持向量預(yù)測(cè)模型有巨大的計(jì)算效率優(yōu)勢(shì),可實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)、反饋大壩施工期溫度變化過(guò)程。
【關(guān)鍵詞】：混凝土壩 施工期溫度 數(shù)據(jù)挖掘 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 支持向量
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TV544
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 研究背景與意義9-11
• 1.2 溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值計(jì)算11-16
• 1.2.1 有限差分法12-13
• 1.2.2 邊界單元法13-14
• 1.2.3 有限單元法14-16
• 1.3 數(shù)據(jù)挖掘研究16-19
• 1.3.1 基本概念16-18
• 1.3.2 水利工程應(yīng)用研究18-19
• 1.4 研究思路與研究?jī)?nèi)容19-21
• 第2章 大壩施工期數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)21-44
• 2.1 引言21-22
• 2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)思路及內(nèi)容22-33
• 2.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)思路22
• 2.2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容22-33
• 2.3 數(shù)據(jù)清洗、融合33-42
• 2.3.1 溫度計(jì)實(shí)測(cè)值33
• 2.3.2 溫度計(jì)埋設(shè)位置33-34
• 2.3.3 冷卻水管布置34
• 2.3.4 應(yīng)變計(jì)實(shí)測(cè)值處理34-42
• 2.4 本章小結(jié)42-44
• 第3章 大壩溫度實(shí)測(cè)值質(zhì)量檢測(cè)44-58
• 3.1 引言44
• 3.2 溫控標(biāo)準(zhǔn)44-46
• 3.2.1 容許最高溫度44-45
• 3.2.2 容許基礎(chǔ)溫差45-46
• 3.2.3 上、下層溫差46
• 3.2.4 內(nèi)外溫差46
• 3.3 溫度檢測(cè)46-56
• 3.3.1 最高溫度檢測(cè)46-51
• 3.3.2 基礎(chǔ)溫差檢測(cè)51-54
• 3.3.3 上、下層溫差54-55
• 3.3.4 內(nèi)外溫差55-56
• 3.4 本章小結(jié)56-58
• 第4章 大壩溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)有限元反演仿真模擬58-87
• 4.1 引言58
• 4.2 有限元模型58-62
• 4.2.1 底孔壩段（6#）有限元模型59-60
• 4.2.2 泄洪中孔壩段（9#）有限元模型60-62
• 4.3 溫度場(chǎng)仿真模擬62-76
• 4.3.1 溫度場(chǎng)仿真模擬理論62-65
• 4.3.2 溫度場(chǎng)仿真模擬參數(shù)反演65-66
• 4.3.3 底孔壩段（6#）溫度場(chǎng)仿真模擬66-71
• 4.3.4 泄洪中孔壩段（9#）溫度場(chǎng)仿真模擬71-76
• 4.4 應(yīng)力場(chǎng)仿真模擬76-85
• 4.4.1 應(yīng)力仿真模型驗(yàn)證76-80
• 4.4.2 底孔壩段（6#）應(yīng)力仿真模擬結(jié)果80-82
• 4.4.3 泄洪中孔壩段（9#）應(yīng)力仿真模擬結(jié)果82-85
• 4.5 本章小結(jié)85-87
• 第5章 基于粗糙集和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的施工期最高溫度值預(yù)測(cè)87-107
• 5.1 引言87
• 5.2 集成數(shù)據(jù)挖掘算法理論87-95
• 5.2.1 主成分分析87-89
• 5.2.2 粗糙集理論89-92
• 5.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)92-95
• 5.3 混凝土施工期最高溫度值預(yù)測(cè)95-105
• 5.3.1 數(shù)據(jù)提取95-98
• 5.3.2 主成分分析98-100
• 5.3.3 條件屬性約簡(jiǎn)100-101
• 5.3.4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的施工期最高溫度值預(yù)測(cè)101-105
• 5.4 本章小結(jié)105-107
• 第6章 基于粗糙集和支持向量的施工期溫度過(guò)程預(yù)測(cè)107-122
• 6.1 引言107
• 6.2 算法理論107-112
• 6.2.1 支持向量分類(lèi)107-110
• 6.2.2 支持向量回歸110-112
• 6.3 溫度時(shí)序曲線(xiàn)預(yù)測(cè)112-120
• 6.3.1 數(shù)據(jù)提取112-113
• 6.3.2 條件屬性約簡(jiǎn)113
• 6.3.3 參數(shù)選擇113-116
• 6.3.4 模型訓(xùn)練與預(yù)測(cè)116-120
• 6.3.5 支持向量預(yù)測(cè)模型與有限元模型的結(jié)果比較120
• 6.4 本章小結(jié)120-122
• 第7章 結(jié)論和展望122-124
• 7.1 主要結(jié)論122-123
• 7.2 研究展望123-124
• 參考文獻(xiàn)124-129
• 致謝129-131
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果131

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7 本版編輯 本報(bào)記者 畢鵬飛 班靜東;在前行中攻關(guān) 在攻關(guān)中前行[N];中國(guó)水利報(bào);2007年

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1 孟s

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