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建筑岩质高边坡稳定性智能诊断研究

作　者: 朱颖超
导　师: 文海家
学　校: 重庆大学
专　业: 土木工程
关键词: 建筑岩质高边坡自适应模糊神经系统均匀设计法稳定性诊断
分类号: TU457
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 37次
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内容摘要

建筑岩质边坡稳定性分析是重庆地区城市建设面临的重要工作。随着重庆市城市建设用地的扩张以及固有地形的限制，越来越多的城市建筑都选择在岩质边坡的周围，为防止此类边坡发生失稳事故，必须加强建筑岩质边坡稳定性的研究。岩质边坡与人类活动密切相关，影响着重庆市的区域规划，虽然此类边坡的规模不大，但其失稳的破坏性比较大；另外对岩质高边坡破坏机制认识的不深入容易造成工程的高投入和施工的盲目，因此必须加强对岩质高边坡的稳定性控制。故本文以重庆市区的建筑岩质高边坡（考虑均质和含有外倾结构结构面两种情况）为重点研究对象，简单总结了边坡稳定性研究的各种方法，讨论了影响边坡稳定性的主要因素，考虑到边坡区域稳定的重要性以及边坡自身所具备的“模糊性”，本文选择自适应模糊神经理论来构建智能诊断系统，主要内容与成果如下：①通过归纳前人对影响边坡稳定因素的分析，确定本文所需的关键因子。②用均匀设计法和基于ansys的强度折减法，确定训练样本的输入参数和输出参数，用MATLAB中的anfis模块对训练样本进行数值模拟，建立了建筑岩质高边坡的稳定性智能评价系统。②采用强度折减法计算了每组样本的安全系数，并且得到塑性贯通区的大致位置，根据破裂角的定义，建立了建筑岩质边坡安全距离的初步判断方法，并利用MATLAB提供的可视化的界面环境Guide来设计图形用户界面。本文研究作为“重庆市建委建设科技计划”重大项目课题“山城城市建筑高边坡风险智能诊断技术研究与应用”的部分成果，可以为重庆市建筑岩质高边坡的稳定性诊断研究提供初步借鉴。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-16
  1.1 问题的提出  8-9
  1.2 国内外的研究现状与发展趋势  9-12
  1.3 主要研究内容及解决的关键问题  12-13
    1.3.1 主要研究内容  12-13
    1.3.2 解决的关键问题  13
  1.4 工作思路  13-16
2 岩质边坡稳定性影响因素浅析  16-20
  2.1 边坡的几何特征  16
  2.2 岩体的物理力学属性  16-17
    2.2.1 岩体物理属性  16-17
    2.2.2 岩体力学属性  17
  2.3 岩体结构  17-18
  2.4 外部诱发因素  18-19
  2.5 建筑荷载  19-20
3 岩质边坡稳定性智能诊断理论研究  20-26
  3.1 概述  20
  3.2 模糊神经网络理论基础  20-21
    3.2.1 神经网络技术  20-21
    3.2.2 模糊逻辑理论  21
    3.2.3 模糊神经推理系统  21
  3.3 自适应神经模糊推理系统  21-24
    3.3.1 ANFIS 的基本原理  21-23
    3.3.2 ANFIS 用于岩石边坡稳定性分析的适用性  23-24
  3.4 ANFIS 样本采集相关理论  24-26
4 建筑高边坡稳定智能评价系统的实现  26-52
  4.1 边坡稳定性因素指标与目标参数的确定  26-28
    4.1.1 影响参数及范围  26-27
    4.1.2 目标参数的确定  27-28
  4.2 基于均匀设计法数值实验样本数据库的构建  28-42
    4.2.1 试验方案的确定  28-33
    4.2.2 训练样本的确定  33-40
    4.2.3 检验样本的确定  40-42
  4.3 基于 MATLAB 二次开发的建筑边坡智能系统建模  42-44
  4.4 智能评价模型训练及验证  44-49
    4.4.1 训练样本的 MATLAB 命令执行数据文件  44-46
    4.4.2 检验样本验证  46-49
  4.5 智能评价系统界面开发  49-52
5 工程实例应用  52-56
  5.1 工程简述  52
  5.2 岩体和节理面参数取值  52
  5.3 数值试验模型的建立  52-53
  5.4 边坡稳定性评价  53-56
6 结论与展望  56-60
  6.1 主要结论  56
  6.2 主要存在的问题  56-58
  6.3 进一步研究的展望  58-60
致谢  60-62
参考文献  62-66
附录  66-76
  A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文  66
  B 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目  66
  C 有限元程序（训练样本二第一组）  66-70
  D 智能系统评价调用程序  70-76

建筑岩质高边坡稳定性智能诊断研究

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