基于混沌理论的边坡实测数据分析及变形预测研究

发布时间：2020-07-27 21:41

【摘要】：滑坡是比较常见的一种地质灾害,一旦发生会给人们带来极大的生命和财产损失。因此,开展滑坡的有效防控和精准预测研究具有重要的理论意义和现实意义。本文以延安某滑坡工程实例及模型试验为研究背景,首先通过现场监测获得大量的坡体变形数据,然后构建了滑坡体变形的混沌预测模型,并利用该模型处理了监测误差及监测仪器失效等情况下试验数据缺失的补偿问题。另外,针对目前滑坡变形监测数据单点预测的不足,提出了由点到线的预测处理方法,且结合有限元强度折减法对滑坡预警值的设定进行了研究。最后根据物理模型试验及ABAQUS软件模拟对边坡坡脚开挖进行了分析研究。本文的主要研究成果如下:(1)为了确定研究对象是否具有混沌特性,本文基于混沌理论探讨了如何求取混沌特性的相关参数。并采用最大Lyapunov指数,对滑坡地表累积位移、深部位移及物理模型试验位移监测等数据进行了分析。求得其?㧐0,即研究对象具有混沌特性。(2)通过对加权零阶局域法、改进加权一阶局域法、改进最大Lyapunov指数三种方法的加权优化处理,得到最优权联合预测模型。根据平均绝对误差结果可知,联合模型预测精度比任何一个单模型的预测精度高。并利用该预测方法对模型试验缺失的数据进行了相应的填补,根据处理结果可知:处理后的累积位移数据与完整的监测数据在整体上比较相近,但在细节上少了试验数据的回弹过程。(3)为了研究边坡坡脚开挖对滑坡稳定性的影响,本文对模型试验进行了坡脚开挖研究。结合软件模拟可得:首次将坡脚开挖将会导致突然产生大量的卸载荷,可致使滑坡在无外力作用下发生滑动。而后,随着开挖进行,位移量将逐渐趋于平稳。(4)针对单点预测的局限性及为了确定边坡在失稳时的破坏形式,本文通过点、线、面的发展思想,建立了滑坡预测线。利用有限元强度折减法得到边坡失稳状态,并将失稳时监测点位移值的80%作为预警值。且通过分析可知:边坡失稳时,B-B、D-D剖面为局部滑动,C-C剖面为整体滑动。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P642.22
【图文】：

地质灾害构成

基于混沌理论的边坡实测数据分析及变形预测研究

技术路线

基于混沌理论的边坡实测数据分析及变形预测研究

Lorenz吸引子如（图22）所示，虫口模型是美国生态学家May在1976年提出来的45

【参考文献】