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模糊数学在边坡稳定性评价中的应用

作　者: 张宏云
导　师: 周亦唐
学　校: 昆明理工大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 边坡稳定 模糊数学 模糊综合评价法 模糊模式识别 模糊随机可靠度
分类号: TU43
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 72次
引　用: 1次
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内容摘要


边坡失稳是一种危害性极大的地质灾害,对人民生命财产安全和经济建设构成严重威胁,因此,准确、可靠地评价边坡稳定性具有重要的意义。边坡岩土体是一种非均质的、极其复杂的地质体,这决定了岩土工程具有不确定性。因此,边坡稳定性分析是一个非常复杂的不确定问题,其不确定性主要有两种：随机不确定性和模糊不确定性。实践证明,模糊不确定性是比随机不确定性更为深刻的不确定性。模糊数学在解决模糊性问题中具有天然的优越性。因此,本文将模糊数学理论引入到边坡稳定性评价中。本文通过分析实际工程和研究资料,选取了7个边坡稳定的影响因素,并构造了各因素的隶属函数,分别采用层次分析法及模糊层次分析法求解各因素的权重,建立了边坡稳定性评价的模糊综合评价模型。由于评价边坡稳定是一个模式识别问题,因此文中建立了边坡稳定评价的模糊识别模式模型。通过评价10个边坡实例,上述两种模型分析结果与工程中广泛应用的不平衡推力法及专家分析结果基本吻合,吻合率达到了90%。因此这两种模型在边坡稳定性评价中是可行的。确定岩体力学参数在边坡稳定性分析中至关重要,由于岩块与岩体力学参数间的模糊关系及计算岩体力学参数中人的主观性,导致了岩体力学参数的确定具有模糊性,因此本文尝试采用模糊数学的方法确定岩体力学参数,建立了确定岩体力学参数的模糊综合评价模型,有一定的工程应用价值。最后,简单研究了综合考虑随机性和模糊性的边坡稳定分析方法：模糊随机方法,推导了岩质边坡平面滑动的模糊随机可靠度计算公式。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-19
  1.1 问题的提出  8-10
  1.2 边坡稳定性研究现状  10-17
    1.2.1 定性分析法  10-12
    1.2.2 定量分析法  12-14
    1.2.3 不确定性分析法  14-17
  1.3 本文主要研究内容  17-19
第二章 极限平衡法与边坡稳定的影响因素  19-31
  2.1 极限平衡法  19-25
    2.1.1 瑞典条分法  20-22
    2.1.2 毕肖普法  22-23
    2.1.3 不平衡推力法  23-25
  2.2 边坡稳定的影响因素  25-31
    2.2.1 内部因素  26-28
    2.2.2 外部因素  28-31
第三章 边坡稳定中的模糊综合评价法  31-68
  3.1 边坡稳定性中的模糊性  31-32
  3.2 模糊数学基本理论  32-41
    3.2.1 模糊集合  33-35
    3.2.2 隶属函数  35-41
  3.3 模糊综合评价法  41-44
    3.3.1 单因素模糊评价  41
    3.3.2 多因素模糊综合评价  41-43
    3.3.3 评价结果  43-44
  3.4 权重的确定  44-49
    3.4.1 变异系数法  44-45
    3.4.2 相关系数法  45
    3.4.3 德尔非法  45-46
    3.4.4 层次分析法  46-48
    3.4.5 模糊层次分析法  48-49
  3.5 边坡稳定的模糊综合评价  49-54
    3.5.1 边坡稳定评价的评语集和因素集  49-50
    3.5.2 边坡稳定评价矩阵  50-52
    3.5.3 边坡稳定影响因素权重  52-54
  3.6 工程应用  54-62
    3.6.1 实例一  54-56
    3.6.2 实例二  56-58
    3.6.3 实例三  58-62
  3.7 模糊综合评价法确定体力学参数  62-68
    3.7.1 岩体力学参数确定中的模糊性  62
    3.7.2 岩体完整性的模糊综合评价  62-66
    3.7.3 应用  66-68
第四章 模糊模式识别和模糊随机可靠度  68-81
  4.1 模糊模式识别  68-76
    4.1.1 模糊模式识别步骤  68-69
    4.1.2 模糊模式识别基本方法  69-71
    4.1.3 模糊模式识别在边坡稳定中的应用  71-76
  4.2 模糊随机可靠度  76-81
    4.2.1 可靠度基本理论  76-77
    4.2.2 模糊事件的概率  77-78
    4.2.3 边坡平面滑动模糊随机可靠度  78-81
第五章 结论与展望  81-83
  5.1 结论  81-82
  5.2 展望  82-83
谢辞  83-84
参考文献  84-88
附录 攻读硕士学位期间取得的成果  88

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 土力学、地基基础工程 > 土力学
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