灰色理论模型在沉降分析中的应用

针对施工路基沉降情况进行分析,本文利用灰色理论中的灰色线性回归模型和灰色Verhulst模型对路基沉降情况进行研究预测。由于沉降数据属于S型数列,在MATLAB9.0平台上利用MATLAB语言对上述两种模型编程后分别进行实例检验,研究结果表明灰色Verhulst模型相对灰色线性回归模型更适合于S型序列的数据分析预测。该模型能够更好地反应沉降趋势,符合S型序列的分布特征,分析预测精度较好,可为监测提供有效的信息。     

地基沉降预测的两种灰色模型与Asaoka法

Asaoka法、GM(1,1)模型和灰色Verhulst模型都是地基沉降预测中的常用模型。通过分析Asaoka方程与两种灰色模型之间的联系,指出灰色模型理论与Asaoka法一阶微分方程具有一致性,可以利用GM(1,1)模型代替Asaoka法进行沉降预测;灰色Verhulst模型是参数收敛的时变参数Asaoka方程。分析指出三种方法都存在两点不足,即只能应用于等时距沉降数据分析以及参数求解精度还可以进一步提高,从而建立了改进的GM(1,1)模型和改进的灰色Verhulst模型,最后通过工程实例说明了改进灰色模型的具体应用。     

GM(1,1)模型与灰色Verhulst模型在路堤沉降预测中的探讨

分析非等间隔序列GM(1,1)模型与灰色Verhulst模型的发展特点,用于预测路堤沉降量,以考察其可行性与精度,并得出非等间隔序列GM(1,1)模型与灰色Verhulst模型是一种有效的预测路堤沉降量的方法,同时指出非等间隔序列GM(1,1)模型与不等时距灰色Verhulst模型存在的局限性。     

路基沉降预测的改进非等间隔灰色Verhulst模型

建立了路基沉降预测的非等间隔灰色Verhulst模型,以梯形公式为基础对其背景值进行了改进,由于梯形公式仍具有误差,因此以模式搜索法对模型进行了二次优化,最后基于路基沉降实例分析,结果显示改进的非等间隔灰色Verhulst模型具有很高的预测精度,能够很好的模拟路基沉降的发展。     

新陈代谢Verhulst模型在基坑沉降预测中的应用

基坑沉降若超出允许限值,将会带来极大的安全隐患,甚至危及人们的生命安全。本文结合沉降监测实例,选取其中一监测点进行变形分析及预报。本文采用灰色Verhulst模型和新陈代谢Verhulst模型进行预报,结果表明新陈代谢Verhulst模型能够增强新信息的作用,预测值更为接近实测值,新陈代谢Verhulst模型的预测效果具有较高的模型精度等级,残差值较小,并且没有出现随着周期增长而大幅增大的情况,精度要高于传统的灰色Verhulst模型。     

建筑物沉降预测的改进Verhulst模型研究

为进一步提高灰色Verhulst模型的预测精度,将LS-SVM算法与灰色Verhulst模型相结合,对灰色Verhulst模型的参数估计方法和预测方法进行了改进。该方法采用LS-SVM算法,构造以背景值序列和原始序列为训练样本的LS-SVM,将Verhulst模型参数的估计问题转化为灰色LS-SVM的参数估计问题,依据LS-SVM算法求得灰色LS-SVM的参数,进而得到Verhulst模型的参数估计,方法上遵循了结构风险最小化原则,适合Verhulst小样本建模的特点。将改进的模型应用于软土地基建筑物的沉降预测,结果表明本文的方法是可行的且有效的,比传统方法预测精度高。     

灰色BP神经网络组合模型在地铁沉降监测中的应用

地铁路基沉降监测是变形监测中的一项重要内容,关系到交通运营的安全问题。为准确对地铁沉降进行预测,在灰色GM(1,1)模型及BP神经网络模型的理论知识的基础上,利用某地地铁沉降监测数据,采用灰色BP神经网络组合模型对地铁监测数据进行预测。通过监测数据和预测数据的对比分析,得出组合模型对地铁沉降数据预测较为准确、精度较高的结论。     

矿区地表沉降灰色系统预测模型适用性——以陕西榆家梁煤矿为例

灰色系统理论模型是矿区地表沉降预测的重要方法之一,针对各种灰色系统理论模型在矿区地表沉降预测中的适用性问题,该文以灰色数列模型、GM(1,1)模型和灰色Verhulst模型为地表沉降预测模型,以陕西神木县榆家梁煤矿综采工作面地表沉降监测数据为数据源,开展了灰色系统理论模型预测对比研究。同时,以后验差比C和小误差概率P对比验证3种模型的预测精度。结果表明:(1) Verhulst模型的P值均为1,C值最大为0.11,最小为0.04,是3种灰色系统理论模型中精度最高、预测效果最佳的模型;(2)GM(1,1)模型的P值均为1,C值最小为0.14最大为0.19,是3种灰色系统理论模型中精度最低、预测效果最差的模型;(3)灰色数列模型、GM(1,1)模型、灰色Verhulst模型的模型精度均为优秀,均是矿区地表沉降预测的适用性模型。     

复合地基沉降预测中Verhulst模型的适用性研究

为了更合理地预测复合地基沉降随时间的变化规律,考虑到灰色Verhulst模型所描述的系统发展S型过程与基础沉降的发生过程一致,引入灰色Verhulst预测模型,以安阳某小区3栋住宅楼施工期间实测沉降数据为基础,计算沉降量与时间关系曲线和最终沉降量。预测结果理想可靠,可以反映全过程的沉降与时间的关系,证明该模型在复合地基沉降预测中具有较好的适用性,可以运用到实际工程中。     

Verhulst模型在预测软基路堤沉降中的应用

通过分析软基路堤沉降和Verhulst模型的特征发现,软基路堤沉降随时间的变化曲线与Verhulst模型曲线相似。根据泉州安吉路软基试验段路堤沉降观测值,采用Verhulst模型对其进行沉降预测,尽管施工期的预测值与实测值有一定差距,但随着时间的增长,二者逐步接近,因此该模型可用于最终沉降的预测。Verhulst模型能有效削弱原始数据中不规则数据随机性的影响,具有很强的适应性。同时,还对预测值与实测值的差异、观测历时对预测值的影响以及最终沉降量的推算等问题进行探讨。高压缩性软基上的路堤,至少需要4～6个月填土放置期的观测数据,才能得到较准确的最终沉降预测值。路堤最终沉降可以通过考虑预测值与实测值的差异以及观测历时的影响这两个系数,对预测值进行修正,所归纳的系数对类似工程有一定参考价值。     

地铁深基坑沉降监测数据特点分析与预测

为明确地铁深基坑开挖引起的地表沉降变形规律,结合施工过程,依据D 市Z 地铁站第29-48 期深基坑沉降监测数据,分析出深基坑地面沉降变形的普遍特点。同时,利用灰色GM（1,1）模型,对两个典型沉降点的监测数据依据不同的施工阶段进行预测。结果表明,灰色GM（1,1）模型在深基坑的沉降预测中比较可靠,且分阶段预测精度更高。可见,深基坑的沉降变形特点与开挖施工过程密切相关,在预测时结合施工进度,能提高预测精度。该研究为日后地铁深基坑沉降监测数据分析与预测提供参考。     

基于灰色关联理论的地铁施工安全评价模型研究及应用

地铁施工安全是一个涉及多因素、多层次结构的非线性系统,通过对影响地铁施工安全的因素分析和灰色关联理论在地铁施工安全评价中的适用性分析,构建了灰色关联理论分析方法的地铁施工安全评价模型,通过对非线性、离散性以及动态性的地铁施工安全数据进行量化分析和评价,根据关联度大小判断地铁施工的相对安全程度,并运用模型对天津市在建地铁的施工安全状况进行实际验证,评价结果与实际情况相符。该方法为地铁施工安全定量化评价和多目标决策问题提供了新途径,可作为地铁施工相对安全等级划分的重要理论依据,具有实用性和可行性。     

北京新建地铁通风空调系统模拟分析

本研究以北京新建地铁四号线第三标段隧道和车站为对象,借助SES软件,建立数学模型,对两种典型的通风空调系统方案正常工况运行进行数值模拟。分析得出产热量的分布规律;列车行车状况、活塞风井、不同形式车站及区间隧道通风空调系统对隧道内速度场、温度场及新风量的影响规律。研究同时对通风空调系统方案进行了初步的技术经济比较。本研究为分析地铁通风空调系统的空气流动与传热提供了参考,为新建地铁通风空调系统方案的选择、设计及科学地运行管理提供有价值的数据资料。     

深厚表土层地区混凝土井壁变形监测及灰色模型预测

基于深厚表土层地区混凝土井壁破裂变形预测及井壁破裂预防性信息化施工的需要,介绍混凝土井壁变形自动监测的原理、方法及监测特点,基于实测监测信息,建立某井壁混凝土变形预测非等间隔灰色预测模型,实测与预测结果表明该模型可用于混凝土井壁变形超前预测.     

Numerical investigation of unsteady airflow in subway influenced by piston effect based on dynamic mesh

The piston effect has a significant influence on unsteady airflows in subway stations and tunnels. This study uses in situ experimental data and a computational fluid dynamics (CFD) method to analyze the three-dimensional unsteady air flow in a subway station and tunnel. An experimental analysis of train-induced unsteady flow was measured in an actual station with platform bailout doors (PBD), and air velocity variations were recorded at regular time intervals. The unsteady numerical analysis uses a dynamic mesh method for the full-scale model. The results indicate that Standard k–ε and RNG k–ε equations are both appropriate for simulating the high Reynolds numbers in tunnel and station airflow because these equations coincide with the experimental data. Specific diversion and suction ratios exist in each channel of the airflow for piston wind. The proportions between bypass ducts and platforms are stable no matter in open or close systems. And the draught relief shaft located before station plays more important role for piston wind than the one located after the station.     

基于GIS的地下水位动态相关预测模型

辅助专业人员进行地下水位动态预测,为政府进行地下水资源开发利用和监督管理服务。基于GIS技术,从空间数据库提取水位相关数据系列,利用多元线性回归和逐步回归分析方法,建立地下水位与降水量、开采量、蒸发量之间的回归模型进行数据分析和水位预测,采用克里格插值方法生成水位等值线,实现预测结果的可视化表达。预测评价数据来源于空间数据库,预测结果又以空间数据的形式保存到空间数据库中去,便于进一步利用。模型将地下水位动态相关预测方法与GIS结合起来形成应用型GIS专业模型,可用于单井点或区域地下水位动态预测评价。     

Effects of vent shaft location on the ventilation performance in a subway tunnel

A computational analysis of a ventilation system in a subway tunnel is carried out by solving 3D Reynolds-averaged Navier–Stokes equations for train-induced unsteady flow using the sharp interface method as the model for the moving boundary of an immersed solid. The ventilation performance is evaluated depending on the location of the vent shaft by analyzing the ventilating flow rate through the shaft and the feature of the flow field in the subway tunnel around the shaft. It is found that the optimum location of the vent shaft with respect to maximizing ventilation performance lies near the station.     

地铁站突发爆炸人员伤亡评估模型研究

地铁站空间封闭,人流密集,突发爆炸下易造成灾难性后果。选取武汉某典型地铁站为例,研究地铁站中突发爆炸时冲击波的传播规律,预测爆炸造成的人员伤亡区域。通过建立地铁站内部空间的流固耦合模型,研究了爆炸冲击波在站厅层的传播过程及衰减规律,探讨了地铁站内边墙、立柱、电梯井等边界对冲击波传播的影响。以爆炸超压伤害为判据,将地铁站中人员伤亡划分为死亡、重伤、中伤、轻伤和安全等5种伤亡等级。研究了地铁站厅层不同爆炸当量下造成的人员伤亡情况,在空间上划分不同伤亡程度的预测区域,建立了地铁站突发爆炸人员伤亡评估预测的数学模型。研究成果可为地下工程突发爆炸下的应急抢险提供理论和技术支撑,具有重要的理论意义和工程价值。     

地铁项目组织模型优化研究

随着我国经济与城市化的不断发展,地铁在推动经济增长、增加民生供给、优化城市结构方面的作用不断凸显,成为国民日益关注的重要问题。构建科学合理的发包模型,对于推进地铁建设的科学化、现代化、集成化管理具有重要意义。通过运用项目管理理论,综合考虑地铁项目的建设特点,构建PBS-CCS二维矩阵,系统地分析了地铁项目的合同结构、管理内容,提出了集成发包模型。同时,分析了某市地铁项目建设过程的合同情况、存在问题,并对其进行优化。运用结构熵算法验证了原有模型和改进模型的时效熵、质量熵,为地铁建设提供参考。     

CIM模型在地铁施工安全风险评估中的应用

文章对国内近年的地铁施工安全事故进行了统计分析,从事故原因的角度建立了地铁施工安全风险评价体系,构建了地铁施工安全风险CIM评估模型。运用这一模型对大连地铁工程一号线一期102标段进行了施工安全风险评估验证。结果表明,CIM模型在地铁风险评估中具有有效性和可操作性。