混凝土重力壩變形監(jiān)測統(tǒng)計模型研究.pdf

1、隨著一些大壩、高壩的修建,水電在我國能源結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著越來越重要的作用。同時,大壩的工作性態(tài)、診斷大壩的健康狀況也就成為壩工工作人員的重中之重。大壩所處環(huán)境比較復(fù)雜,其在運(yùn)行過程中可能會發(fā)生一些未知的不利因素,所以必須對大壩進(jìn)行安全監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)異常,及時分析并找出原因,就可為大壩的安全補(bǔ)救贏得時間。目前在大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)采集上已經(jīng)比較先進(jìn)。但是對數(shù)據(jù)樣本的建模分析還處于半理論、半經(jīng)驗階段,為此監(jiān)測數(shù)據(jù)分析就變得比較棘手。變形監(jiān)測是大壩安全監(jiān)

2、測的最主要項目,也是能夠直觀反映大壩安全與否的最可靠監(jiān)測量,而統(tǒng)計模型因其簡單、直觀而被廣大監(jiān)測人員所使用。因此,本文主要以統(tǒng)計分析法對大壩變形監(jiān)測資料作了以下分析研究:
　　(1)簡單介紹了本文大壩變形監(jiān)測采集數(shù)據(jù)所用到的視準(zhǔn)線法和前方交會法。在參考前人研究成果的基礎(chǔ)上首先分析了組成大壩變形監(jiān)測模型的基本自變量因子,包括水壓分量、溫度分量和時效分量。接著討論了目前比較常用的統(tǒng)計分析方法——多元回歸分析法,多元回歸分析的缺點(diǎn)是沒有

3、考慮自變量之間的多重共線性問題,為此將多元回歸分析法進(jìn)行優(yōu)化得到逐步回歸分析法,對工程實(shí)例進(jìn)行逐步回歸分析得到比較滿意的結(jié)果。
　　(2)逐步回歸分析提高大壩監(jiān)測模型質(zhì)量的代價是舍棄嚴(yán)重線性相關(guān)的自變量項,這在大壩自變量因子對位移量的解釋上就不是特別理想。偏最小二乘法有效避免了普通多元回歸和逐步回歸分析的缺點(diǎn)。它的基本原理是通過將自變量的高維數(shù)據(jù)空間投影到相應(yīng)的低維特征空間,得到相互正交的特征向量,且在選取特征向量時強(qiáng)調(diào)自變量對因

4、變量的解釋和預(yù)測,再建立自變量和因變量的特征向量間的一元線性回歸關(guān)系。既避免了共線性問題,同時也考慮了自變量對因變量的解釋。最后通過工程實(shí)例驗證了偏最小二乘法在大壩變形監(jiān)測模型上的預(yù)測穩(wěn)定性。
　　(3) BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由大量神經(jīng)元按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)生成的非線性動態(tài)系統(tǒng),其訓(xùn)練時對初始權(quán)值和閾值的隨機(jī)選取往往使網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或者陷入局部極小值。遺傳算法通過選擇、交叉、變異三種方式的操作,保持模型穩(wěn)定并不斷產(chǎn)生新的變異,具有很好的全局搜