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基于灰理论的土石坝安全监控综合评价模型研究

作　者: 乔小琴
导　师: 李宗坤
学　校: 郑州大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 土石坝灰色理论 GM(1,1)模型预测实测性态安全评价
分类号: TV698.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 125次
引　用: 2次
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内容摘要

本文在了解灰色系统理论的基础上,对灰色GM(1,1)模型从三个方面做了改进,并将改进的模型应用到土石坝沉降预测当中,结果证明效果显著；另外,本文还探讨了各种多指标综合评价理论方法,详细分析了多级模糊综合评价模型和灰色聚类模型的评价步骤,在此基础上,提出了一种综合评价新模型,并将其应用到土石坝的综合评价中。其主要内容如下：(1)针对传统的GM(1,1)模型的不足,分别从提高原始序列光滑度、优化背景值、优化时间响应函数三个方面对其进行了改进,建立了一种新的GM(1,1)预测模型,并将改进了的GM(1,1)模型应用到陆浑水库土石坝沉降预测中,结果显示新模型的拟合预测效果都优于传统模型,使得土石坝沉降预测的模型方法更加丰富。(2)在掌握多指标综合评价理论的基础上,综合分析了目前常用的评价方法,比较了这些方法的优缺点,并详细分析了多指标模糊综合评价模型和灰色聚类评价模型的评价步骤。(3)结合土石坝安全综合评价现状,针对模糊综合评价法与灰色聚类评价法各自的优越性与局限性,本文将两种方法进行组合,建立了灰色—模糊组合模型。(4)用灰色—模糊组合模型先后对陆浑水库土石坝实测性态及棋盘山水库大坝安全进行了综合评价,该模型不但具有对复杂结构系统进行评价的能力,而且计算简单、准确,充分发挥了模糊方法和灰色理论各自的优越性,进一步拓展了大坝综合评价的理论方法。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-15
  1.1 研究的目的和意义  10-11
  1.2 国内外研究现状及问题的提出  11-14
    1.2.1 大坝安全监控技术与模型国内外研究现状  11-13
    1.2.2 问题的提出  13-14
  1.3 本文主要研究内容  14-15
2 土石坝安全监控模型及灰理论基础  15-30
  2.1 土石坝观测资料分析  15-19
    2.1.1 土石坝渗流观测资料分析  15-18
    2.1.2 土石坝变形观测资料分析  18-19
  2.2 土石坝监测资料分析方法  19-22
    2.2.1 逐步回归模型  20
    2.2.2 确定性模型及混合模型  20-21
    2.2.3 神经网络模型  21-22
    2.2.4 灰色系统分析模型  22
  2.3 灰色系统简介  22-24
    2.3.1 灰色系统概念  22-23
    2.3.2 灰色系统理论的特点  23-24
  2.4 灰生成  24-26
  2.5 灰关联分析的理论与方法  26-30
    2.5.1 灰关联分析的基本理论  26
    2.5.2 灰色关联度分析方法简介  26-30
3 大坝安全监测中的灰色预测模型  30-38
  3.1 传统的GM(1,1)模型  30-31
  3.2 GM(1,1)模型的改进  31-34
    3.2.1 对初始序列光滑度的改进  31
    3.2.2 背景值的改进  31-33
    3.2.3 对初值的改进  33-34
  3.3 模型精度检验  34-35
  3.4 改进的GM(1,1)模型在大坝沉降预测中的应用  35-37
  3.5 小结  37-38
4 多指标综合评价理论和方法  38-54
  4.1 多指标综合评价的基本理论  38-40
    4.1.1 多指标综合评价的含义  38
    4.1.2 综合评价的要素  38-39
    4.1.3 综合评价的步骤  39-40
  4.2 多指标综合评价理论的方法研究  40-43
    4.2.1 评价指标权重的确定方法  40-41
    4.2.2 常用多指标综合评价方法概述  41-43
  4.3 多级模糊综合评价模型  43-50
    4.3.1 模糊综合评判的数学模型  43-47
    4.3.2 多级模糊综合评判的数学模型  47-50
  4.4 灰色聚类多指标评价模型  50-54
    4.4.1 灰色变权聚类  51-53
    4.4.2 灰色定权聚类  53-54
5 灰色-模糊组合评价法在土石坝综合评价中的应用  54-71
  5.1 灰色—模糊组合模型评价步骤  55-56
  5.2 组合模型在陆浑水库大坝实测性态综合评价中的应用  56-61
    5.2.1 工程概况  56-57
    5.2.2 土石坝实测性态综合评价  57-61
  5.3 灰色—模糊组合模型在棋盘山水库大坝安全评价中的应用  61-69
    5.3.1 工程概况  61-62
    5.3.2 大坝安全综合评价  62-69
  5.4 小结  69-71
第六章结论与展望  71-73
  6.1 结论  71-72
  6.2 展望  72-73
参考文献  73-76
个人简历  76-77
致谢  77

基于灰理论的土石坝安全监控综合评价模型研究

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