基于混沌理論的基坑工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)研究.pdf

1、在巖土工程尤其是深基坑工程中實(shí)施監(jiān)測(cè),已成為工程建設(shè)和管理部門(mén)的強(qiáng)制性要求。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為在工程施工建設(shè)過(guò)程中反映各方面真實(shí)情況的數(shù)據(jù)資料,具有重要的工程、科研及經(jīng)濟(jì)意義。因此,采用不同的理論方法對(duì)工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析,已逐步成為巖土工程領(lǐng)域重要的研究課題之一。
　　本文以武漢地區(qū)某地鐵車(chē)站深基坑各類(lèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為研究對(duì)象,引入混沌理論的分析方法,運(yùn)用matlab7.1工具編制相應(yīng)計(jì)算程序,進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與變形預(yù)測(cè)。首先運(yùn)用C-C

2、方法計(jì)算了深層土體最大水平位移、基坑兩側(cè)建筑物沉降、支撐軸力等主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)間延遲和嵌入維數(shù);然后運(yùn)用小數(shù)據(jù)量方法計(jì)算了它們的最大Lyapunov指數(shù)和關(guān)聯(lián)維數(shù)。并且分析了各個(gè)測(cè)點(diǎn)的混沌特征量的數(shù)學(xué)含義,同時(shí)定性分析了深基坑工程在開(kāi)挖過(guò)程中的混沌表現(xiàn);最后建立了一階加權(quán)局域法預(yù)測(cè)模型與基于最大Lyapunov指數(shù)預(yù)測(cè)模型對(duì)各測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算。
　　通過(guò)對(duì)以上內(nèi)容的分析研究,本文得到的主要研究結(jié)論有:支撐軸力監(jiān)測(cè)數(shù)

3、據(jù)的時(shí)間延遲和嵌入維數(shù)較之深層土體水平位移、建筑沉降要大,這說(shuō)明支撐軸力在基坑施工過(guò)程中變化情況要更為復(fù)雜、更為敏感;各測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)間序列關(guān)聯(lián)維都為非整數(shù),說(shuō)明都表現(xiàn)出混沌運(yùn)動(dòng)。大部分測(cè)點(diǎn)的最大Lyapunov指數(shù)1?>0,表明這些測(cè)點(diǎn)具有混沌特性。同時(shí)發(fā)現(xiàn)平均周期的大小對(duì)最大Lyapunov指數(shù)有較大影響;加權(quán)一階局域法預(yù)測(cè)模型在各個(gè)測(cè)點(diǎn)時(shí)間序列中表現(xiàn)良好,其建筑物沉降預(yù)測(cè)值的相對(duì)誤差在2％以?xún)?nèi),Lyapunov指數(shù)預(yù)測(cè)法在預(yù)測(cè)過(guò)程