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西安黄土土性随机场模型研究

作　者: 杨勇
导　师: 范文
学　校: 长安大学
专　业: 地质工程
关键词: 西安黄土 随机场 方差折减系数 相关距离 统计分布特性
分类号: P642.131
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 13次
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内容摘要


在进行岩土工程可靠度分析的过程中，我们会发现计算所得的可靠性指标往往过小，失效概率过大，常常超过10%，即使是对于已经被证明是安全稳定的工程也是如此。造成这种理论与实际情况相背离的原因，除了岩土体材料本身性质的离散性较大外，其最主要的原因是由于用传统的随机变量理论来描述土层的概率特性，存在着很多问题：它把同一土层的土性参数当作随机变量来处理，从而忽略了不同试验点土性参数之间的相关性，其统计指标也未能反映出土性的空间平均特性。因此按传统的随机变量理论计算岩土参数的概率分布特征无疑是不准确也不科学的。目前模拟土体参数空间变异性和相关性较好的方法是Vanmarkce (1977)提出的随机场理论。本文在岩土参数指标的统计计算中引入随机场理论，介绍了随机场理论的基本概念及其数字特征，随机场的平稳性及遍历性。引入方差折减函数Γ~2(h)及相关距离δ的概念，介绍了求解相关距离的两种方法，即递推空间法和相关函数法及其改进方法，并提出了一种求解相关距离的新方法。收集西安地区相关区域资料和岩土测试资料，获得西安地区不同地貌单元浅部黄土层的纵向分布结构及大量的双桥静力触探数据。利用收集资料建立西安浅部黄土层的土性随机场模型。讨论了关于原始数据的平稳齐次化处理；采用Matlab语言编制电算程序，对模型的适用性进行检验；利用不同的试验指标为样本，分别采用空间递推法和相关函数法求解各地貌单元下各层黄土土性的自相关距离；根据计算结果，分析了用于求解西安黄土土性相关距离的空间范围h的合理取值；讨论了采用不同试验指标及不同计算方法求解相关距离δ的差异，并分析这种差异存在的原因；采用数理统计方法研究了计算的各层西安浅部黄土土性相关距离的统计分布特性；建立了西安黄土土性相关距离的概率分布模型，对模型参数进行了估计，并采用皮尔逊-卡方检验法对模型进行了拟合优度检验，认为其服从β分布。

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 水文地质学与工程地质学 > 工程地质学 > 土质学 > 特殊土质 > 黄土
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