学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于遗传算法的混凝土拱坝安全监控模型的研究与应用

作　者: 聂俊
导　师: 李端有
学　校: 长江科学院
专　业: 防灾减灾及防护工程
关键词: 混凝土拱坝位移监控模型逐步回归遗传算法位移监控指标
分类号: TV698.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 42次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

影响大坝安全的因素多且复杂,如何建立大坝安全监控模型,反映大坝安全形态的原因量和效应量之间的内在相关关系,是大坝安全监控模型研究中亟待解决的问题。目前对变形监控模型研究较多的数学模型有统计模型、确定性模型和混合模型。但由于影响因子与大坝变形之间的关系呈高度非线性,使得传统统计模型许多情况下应用效果不理想。为提高统计模型的精度,对传统大坝安全监控模型建立方法的进行进一步研究十分必要。本文分别采用逐步回归分析法和遗传算法对统计模型进行优化。通过逐步回归分析法对混凝土拱坝常规统计模型中的预报因子进行了优化,建立了混凝土拱坝基于逐步回归分析的位移监控模型,并得出大坝不同部位的水平位移的主要预报因子。通过对混凝土拱坝位移监控模型的水压分量、温度分量和时效分量的分解,研究了各自的变化规律。利用逐步回归分析得到的显著性影响因子,将遗传算法应用到混凝土拱坝的位移安全监控模型的建立中,通过对适应度函数的控制,改进遗传算子,编制遗传算法程序进行搜索运算,从而建立基于遗传算法的位移监控模型。本文以清江隔河岩重力拱坝为例,通过对隔河岩拱坝的径向位移监测数据的分析,分别建立了基于逐步回归的位移监控模型和基于遗传算法的位移监控模型。将基于逐步回归的位移监控模型和基于遗传算法的位移监控模型进行了对比分析,在预报因子数量相同的情况下,后者在拟合精度和预报精度上都要优于前者。根据遗传算法得到的位移监控模型,通过置信区间法拟定了隔河岩重力拱坝的径向位移监控指标,可作为大坝安全运行管理部门参考。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-16
  1.1 选题的依据及意义  9-11
  1.2 大坝安全监控模型及监控指标的研究进展  11-14
    1.2.1 大坝安全监控模型的国内外研究现状  11-13
    1.2.2 大坝安全监控指标的国内外研究现状  13-14
    1.2.3 存在的问题  14
  1.3 本文的主要研究内容和方法  14-16
第二章混凝土拱坝位移监控模型及监控指标  16-23
  2.1 混凝土拱坝位移监控模型  16-19
    2.1.1 水压分量因子  16-17
    2.1.2 温度分量因子  17-18
    2.1.3 时效分量因子  18-19
  2.2 混凝土拱坝位移监控指标  19-23
    2.2.1 置信区间估计法  19-20
    2.2.2 典型监测效应量的小概率法  20-21
    2.2.3 极限状态法  21-23
第三章基于遗传算法的混凝土拱坝监控模型  23-41
  3.1 逐步回归分析  23-29
    3.1.1 计算方法  23-28
    3.1.2 特征值计算  28-29
  3.2 遗传算法  29-37
    3.2.1 遗传算法的特点  29-30
    3.2.2 遗传算法的运算过程  30-32
    3.2.3 遗传算法的基本操作  32-36
    3.2.4 遗传算法的运行参数  36-37
  3.3 遗传算法在大坝监控模型中的应用研究  37-41
    3.3.1 遗传算子的改进  38-39
    3.3.2 监控模型的建立  39-41
第四章基于遗传算法的监控模型在隔河岩拱坝中的研究应用  41-71
  4.1 工程概况  41-46
  4.2 基于逐步回归的位移监控模型  46-54
    4.2.1 水平位移统计模型的建立  46-47
    4.2.2 计算结果及成果分析  47-54
  4.3 基于遗传算法的位移监控模型  54-65
    4.3.1 遗传算法控制参数的选取  54-60
    4.3.2 计算结果及成果分析  60-65
  4.4 两种模型的对比  65-68
  4.5 位移监控指标的拟定  68-70
  4.6 小结  70-71
第五章结论与展望  71-73
  5.1 全文总结  71-72
  5.2 研究展望  72-73
参考文献  73-77
致谢  77

基于遗传算法的混凝土拱坝安全监控模型的研究与应用

内容摘要

全文目录

相似论文