巖土力學(xué)參數(shù)空間變異性集合卡爾曼濾波估值

本文參考有關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合西安高新區(qū)sohu同盟北樓d7點(diǎn)沉降量觀測(cè)數(shù)據(jù)分析實(shí)例。以卡爾曼濾波的4個(gè)特點(diǎn)（見本文末）。介紹了自適應(yīng)卡爾曼濾波系統(tǒng)在建筑物變形監(jiān)測(cè)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方面的應(yīng)用及其優(yōu)越性。

最小二乘法擬合橢圓過程中,把所有樣本點(diǎn)都當(dāng)作準(zhǔn)確值,但當(dāng)擬合點(diǎn)中出現(xiàn)噪聲和孤立點(diǎn)時(shí),擬合出的橢圓誤差較大,而最小平方中值法具有較好的穩(wěn)健性,但該方法計(jì)算量大,計(jì)算不方便。針對(duì)這種情況,筆者首先使用最小平方中值法擬合出一組橢圓參數(shù),然后利用中位數(shù)法剔除孤立點(diǎn),最后使用卡爾曼濾波方法修正橢圓的參數(shù),通過模擬實(shí)例和工程實(shí)例,證明該算法能夠剔除孤立點(diǎn),并且擬合出的橢圓具有較小的形狀誤差,因此該方法可以推廣到實(shí)際工程中應(yīng)用。

卡爾曼濾波由于能夠?qū)崟r(shí)快速地處理大量的變形數(shù)據(jù),并能夠預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的變化狀態(tài)等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理。本文論述了方差補(bǔ)償自適應(yīng)卡爾曼濾波模型,將自適應(yīng)卡爾曼濾波模型應(yīng)用到光纖光柵動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)上,基于matlab編程實(shí)現(xiàn)模型的建立并運(yùn)用該模型對(duì)建筑物變形進(jìn)行分析與預(yù)測(cè),取得了較好的效果,證實(shí)了方差補(bǔ)償自適應(yīng)卡爾曼濾波在濾波和預(yù)測(cè)方面的可行性。

本文參考有關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合西安高新區(qū)sohu同盟北樓d7點(diǎn)沉降量觀測(cè)數(shù)據(jù)分析實(shí)例。以卡爾曼濾波的4個(gè)特點(diǎn)（見本文末）。介紹了自適應(yīng)卡爾曼濾波系統(tǒng)在建筑物變形監(jiān)測(cè)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方面的應(yīng)用及其優(yōu)越性。

基于粒子群算法的深基坑巖土力學(xué)參數(shù)反分析——運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)深基坑巖土參數(shù)進(jìn)行反分析時(shí)，將粒子群算法與bp算法融合，充分發(fā)揮了粒子群算法全局尋優(yōu)的能力和bp算法局部細(xì)致搜索優(yōu)勢(shì)．實(shí)例證明，應(yīng)用該方法可提高模糊優(yōu)選人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練效率，預(yù)估的巖...

[ppt]巖土力學(xué)講稿——巖土力學(xué)研究的內(nèi)容　　對(duì)工程地質(zhì)定性成果進(jìn)行定量分析和計(jì)算……　　高壩基巖的勘探，需解決許多與工程地質(zhì)、巖體力學(xué)有關(guān)的難題，如區(qū)域性的構(gòu)造穩(wěn)定、復(fù)雜巖基、風(fēng)化基巖的力學(xué)特性……　　鐵路建設(shè)中的巖土工程包括巖土工程勘...

在滑坡的穩(wěn)定性計(jì)算中,計(jì)算參數(shù)的取值一直是困擾工程師們的問題,特別是土體抗剪強(qiáng)度的取值問題.由于三峽庫區(qū)范圍較大,所涉滑坡較多,為了較為全面地把握和研究三峽庫區(qū)滑坡的巖土力學(xué)參數(shù),對(duì)三峽庫區(qū)內(nèi)的26個(gè)典型滑坡進(jìn)行了巖性分區(qū)并將其巖土力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析.結(jié)果表明,三峽庫區(qū)巖性主要分為泥、砂巖夾煤層區(qū),泥灰?guī)r夾砂、頁巖區(qū)和灰?guī)r、白云巖夾頁巖區(qū).統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明不同巖性的滑帶土體抗剪強(qiáng)度差異明顯.在天然快剪、天然殘剪、飽和快剪、大型剪切試驗(yàn)的試驗(yàn)方法中,灰?guī)r、白云巖夾頁巖區(qū)的滑帶土內(nèi)摩擦角較其他巖性分區(qū)的滑帶土內(nèi)摩擦角大,而黏聚力的規(guī)律則不太明顯.滑體土與滑帶土在抗剪能力上存在明顯的差異性,在勘察過程中應(yīng)注意區(qū)分滑體土與滑帶土.

巖土力學(xué)講稿——2.1.1土的組成與結(jié)構(gòu)　　2.1.2土的三相比例指標(biāo)　　2.1.3土的物理狀態(tài)指標(biāo)　　2.1.4土的擊實(shí)特性　　2.1.5土的工程分類　　2.1土的組成和物理性質(zhì)指標(biāo)　　★

現(xiàn)有隨機(jī)場(chǎng)理論能夠較好地描述單一巖土參數(shù)的天然隨機(jī)性、空間結(jié)構(gòu)性和局部奇異性。當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)是如何考慮多個(gè)土層、多元及統(tǒng)計(jì)相關(guān)的巖土參數(shù)空間變異性對(duì)巖土工程的影響。考慮巖土參數(shù)如黏聚力、內(nèi)摩擦角和壓縮模量等具有明顯的空間變異性,將隨機(jī)場(chǎng)理論引入盾構(gòu)隧道地表沉降可靠指標(biāo)分析。主要研究工作包括：（1）采用局部均值方法將多個(gè)非平穩(wěn)土層同一巖土參數(shù)轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)各向異性隨機(jī)場(chǎng)變量,并給出隨機(jī)場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)特征;（2）簡化巖土參數(shù)的空間變異性為一般變異性,直接采用響應(yīng)面方法計(jì)算盾構(gòu)隧道地表沉降可靠指標(biāo);（3）提出協(xié)同序貫高斯離散算法,在空間網(wǎng)格上實(shí)現(xiàn)多元巖土參數(shù)隨機(jī)場(chǎng)的同步離散化,并基于經(jīng)典monte-carlo隨機(jī)模擬原理和盾構(gòu)隧道數(shù)值計(jì)算,直接統(tǒng)計(jì)地表沉降的可靠指標(biāo);（4）引入子集monte-carlo隨機(jī)模擬加速算法。將以上方法應(yīng)用于天津-#5、-#6地鐵環(huán)湖西路站—賓館西路站區(qū)間盾構(gòu)隧道四線交疊工程,結(jié)果表明,采用經(jīng)典隨機(jī)理論描述巖土參數(shù)的變異性,所得到的盾構(gòu)隧道地表沉降可靠指標(biāo)小于基于隨機(jī)場(chǎng)理論的對(duì)應(yīng)值。該結(jié)論為復(fù)雜盾構(gòu)隧道的施工控制與設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了理論依據(jù)。

為了提高超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)的精度,通過卡爾曼濾波理論建立了實(shí)時(shí)調(diào)度子系統(tǒng)的超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)模型,并用兩種方法對(duì)基本模型進(jìn)行改進(jìn)。利用電能管理系統(tǒng)記錄的各交易段實(shí)際調(diào)度負(fù)荷和各競(jìng)價(jià)電廠以機(jī)組申報(bào)的競(jìng)價(jià)數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)未來各時(shí)段的調(diào)度負(fù)荷。通過對(duì)3種模型所預(yù)測(cè)出的電力短期負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果比較,表明對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比例變換的預(yù)測(cè)方法更為理想。

對(duì)于工程建設(shè)者來說,準(zhǔn)確進(jìn)行工程造價(jià)預(yù)測(cè)決定著投標(biāo)成敗以及在工程實(shí)施過程中能否盈利的關(guān)鍵。利用同一公司過去幾年承建同類工程的資料,建立灰色gm(1,1)模型,同時(shí),采用卡爾曼序貫濾波算法減弱數(shù)據(jù)序列的隨機(jī)性。通過實(shí)例仿真結(jié)果表明,該方法比傳統(tǒng)灰色模型具有更好的預(yù)測(cè)效果,具有使用價(jià)值。

基于灰色關(guān)聯(lián)分析的卡爾曼濾波在橋梁變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用——在某長江特大橋橋面撓度變形監(jiān)測(cè)過程中,考慮引起橋梁撓度變化的相關(guān)因素,采用灰色關(guān)聯(lián)分析確定其中較重要的影響因子后,在傳統(tǒng)卡爾曼濾波模型基礎(chǔ)上建立改化后的狀態(tài)方程和觀測(cè)方程,從而完成相關(guān)因素...

針對(duì)航天測(cè)量船標(biāo)校經(jīng)緯儀航向測(cè)量的局限性以及新裝備的投入使用現(xiàn)狀,研究了靜電陀螺監(jiān)控器設(shè)備動(dòng)態(tài)條件標(biāo)校過程卡爾曼濾波誤差因素。多次海上試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明,該設(shè)備性能可靠,在經(jīng)緯儀無法測(cè)星的情況下,可以實(shí)現(xiàn)與標(biāo)校經(jīng)緯儀數(shù)據(jù)的互補(bǔ),從而克服氣候因素對(duì)測(cè)量船的影響,保障了航天測(cè)量船全天候的海上測(cè)量精度。

由于誤差的存在,連續(xù)梁橋懸臂施工中各梁段實(shí)際狀態(tài)與理想設(shè)計(jì)狀態(tài)總是存在偏差.為了實(shí)現(xiàn)施工控制目標(biāo),使成橋線形符合設(shè)計(jì)要求,采用能夠自適應(yīng)修正系統(tǒng)函數(shù)模型誤差和隨機(jī)模型誤差的魯棒卡爾曼濾波算法,對(duì)橋梁施工預(yù)拱度進(jìn)行預(yù)測(cè)分析,給出調(diào)整后的立模標(biāo)高.對(duì)張拉后備節(jié)段梁底實(shí)測(cè)標(biāo)高與理論預(yù)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行比較,監(jiān)控結(jié)果顯示兩者的最大誤差小于15mm,滿足監(jiān)控要求.魯棒卡爾曼濾波在連續(xù)梁橋懸臂施工線形控制中應(yīng)用是有效的,且易于工程實(shí)現(xiàn).

利用最小二乘法求出雙曲線模型的模型參數(shù),將此參數(shù)看作帶有動(dòng)態(tài)噪聲的狀態(tài)向量,建立基于雙曲線模型的卡爾曼濾波模型,對(duì)建筑物的沉降量進(jìn)行預(yù)測(cè)?？柭鼮V波過程中,模型的參數(shù)不斷發(fā)生變化,增強(qiáng)了其適應(yīng)觀測(cè)數(shù)據(jù)的能力,從而減小了擬合誤差。計(jì)算表明,用基于雙曲線模型的卡爾曼濾波模型對(duì)建筑物的沉降量進(jìn)行預(yù)測(cè),誤差較小,效果較為理想。

提出了跳變系統(tǒng)檢測(cè)的卡爾曼濾波算法，與鋼絲繩無損檢測(cè)信號(hào)特征相對(duì)應(yīng)，設(shè)計(jì)了鋼絲繩斷絲定量識(shí)別的多重假設(shè)檢測(cè)方法，克服了差分超門限方法不能考慮背景噪聲、測(cè)量噪聲及誤判率的不足，可以在線監(jiān)測(cè)鋼絲繩狀態(tài)。

為獲取超高分辨率圖像,設(shè)計(jì)了一種入端為線陣排列、出端為面陣排列的傳像光纖束.利用該光纖束的成像系統(tǒng)在合成目標(biāo)圖像時(shí),需要建立光纖束出端、入端位置坐標(biāo)表.介紹了一種基于卡爾曼濾波器的算法,對(duì)出端光纖位置逐一搜索;搜索光纖位置時(shí)區(qū)分層內(nèi)、層間設(shè)置不同初始步長,按均方誤差最小原則對(duì)搜索步長進(jìn)行修正.算法采用了比對(duì)終止邊界、標(biāo)定已搜索光纖兩種穩(wěn)健性措施,‘z’字型搜索路徑提高了算法效率.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,搜索算法得到的位置坐標(biāo)表準(zhǔn)確標(biāo)定光纖位置,提取光纖束耦合的信息還原了目標(biāo)圖像.

在某長江特大橋橋面撓度變形監(jiān)測(cè)過程中,考慮引起橋梁撓度變化的相關(guān)因素,采用灰色關(guān)聯(lián)分析確定其中較重要的影響因子后,在傳統(tǒng)卡爾曼濾波模型基礎(chǔ)上建立改化后的狀態(tài)方程和觀測(cè)方程,從而完成相關(guān)因素的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明,基于灰色關(guān)聯(lián)分析的卡爾曼濾波對(duì)橋梁撓度變化的預(yù)測(cè)結(jié)果比傳統(tǒng)濾波模型更加接近最終實(shí)測(cè)值,具有更高的準(zhǔn)確性與可信度。

本文首次將卡爾曼濾波法應(yīng)用于懸索橋主纜架設(shè)階段施工控制。以基準(zhǔn)索股的線形為施工預(yù)測(cè)和控制對(duì)象，首先利用卡爾曼濾波法消除施工中的隨機(jī)噪聲，得到系統(tǒng)在統(tǒng)計(jì)意義上無偏的最優(yōu)估計(jì)值；然后建立系統(tǒng)的最優(yōu)終點(diǎn)控制公式計(jì)算出索股的最優(yōu)調(diào)整值

工程地質(zhì)與巖土力學(xué)——工程地質(zhì)與巖土力學(xué)講稿,內(nèi)容包括:　　1.土壓力的類型：靜止土壓力、主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力?！　?.影響土壓力的因素：擋土墻的位移、墻的性質(zhì)、填土的性質(zhì)。　　3.靜止土壓力的計(jì)算：壓強(qiáng)公式　　4.主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力的...

工程地質(zhì)與巖土力學(xué)講義講稿——工程地質(zhì)條件，土的物理性質(zhì)和工程分類，巖土（體）的物理性質(zhì)與工程分類，地基中的應(yīng)力分布，土的力學(xué)性質(zhì)，巖石（體）的力學(xué)性質(zhì)，土壓力與圍巖壓力等基本要點(diǎn)

收稿日期:2003-03-17;修訂日期:2003-06-21 基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金(59808007)和高等學(xué)校優(yōu)秀青年教師教學(xué)科研獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃資助項(xiàng)目的部分內(nèi)容 作者簡介:王航(1970-),女,山東黃縣人,工程師,主要從事橋梁設(shè)計(jì)研究. 文章編號(hào):1007-6069(2004)01-0054-16 地震動(dòng)的空間變異性對(duì)多支承結(jié)構(gòu)的影響 王航1楊慶山2 (1.北京市市政設(shè)計(jì)研究總院,北京100045;2.北京交通大學(xué)土木建筑學(xué)院,北京100044) 摘要:導(dǎo)致地震動(dòng)空間變異性的原因主要在于:幾何不相關(guān)性效應(yīng)、行波效應(yīng)、局部場(chǎng)地條件效應(yīng)。利 用時(shí)程分析的方法分析了單跨框架結(jié)構(gòu)和美國lasvegas市區(qū)內(nèi)某24跨立交橋的簡化模型,對(duì)地震 動(dòng)空間變異性三個(gè)主要因素的單獨(dú)影響、綜合影