7 方法库1--确定性模型和混合模型.ppt

1、使用专家系统方法库、决策模型和混合模型、郑东健、1概述、1.1统计分析来设置统计模型的特性和利用不足的度量数据，将效果量作为随机变量或随机过程来构建数学模型经验模型观察数据不包含负载(例如水位、温度等)的极值或观测数据系列，则数学模型预测和监测能力不足。依靠数学处理方法，大坝和地基连接不好的结构状态没有体现大坝工作性的力学概念；随机因素的影响大，模型的外延预测时间短，准确度低。结合1.2确定性模型和混合模型、大坝和地基的实际工作状态，利用有限元法计算荷载下坝和地基的效果场，然后针对实测值进行优化，得到曹征参数、建立的模型。混合模型是水压元件作为有限元计算，其他元件仍使用统计模式，然后通过测量值

2、和最佳拟合生成的模型。确定性模型和混合模型的核心是用有限元法计算荷载作用效应量，研究计算测量值影响量的拟合问题，研究2混凝土坝的位移确定模型和混合模型，在外部荷载(水压、温度等)下的大坝和地基的任意点上生成一个位移矢量，通常分解为三个矢量。水平位移x、横向水平位移z和垂直位置称为y。(h，)x(，)I y(，)z(，)k，某个点的位移及其元件为三部分3360液压元件fH(t)、温度元件fT(t)和时效元件f用x说明。用于计算每个组件的各种有限元方法称为有限元法。1 .各成分的计算公式，(1)水压成分fH(t)根据大坝混凝土和基岩的机械参数以三种方式处理。也就是说，已知大坝和基岩的实际平均弹性系

3、数Ec，Er，Eb使用有限元法根据其他水位iu(在大坝和水库基岩中的作用)的作用计算大坝某一点的位移，即i(iu大坝基础高程)I，并使用多项式拟合求出ai。普通重力坝1，拱坝和连拱坝14。Ec、Er、Eb已知，因此h为fH(t)，无需修改。坝基和坝基的弹性系数比率(=Ec/Er)、坝基弹性系数(R)等于水库岩床的弹性系数b、大坝混凝土的平均弹性系数为c0、用有限元法计算Hii，然后假定Ec0被救为有限元，因此Ec0和实际Ec有差异，计算值和测量值有差异，因此作为一个曹征参数如果节点位移阵列、节点负载阵列R=RH坝基是ErEb(与库区岩体质量相同的变形系数)，则Er/Ec可以由c，R恒定，(1)

4、 X=Ec0/Ec取代。 也就是说，水压成分与大坝弹性系数成反比。(=Er/Ec)和水库基岩的弹性模量Eb未知，多年运行后大坝和基岩的实际平均力学参数与设计和试验值有很大差异，水库基岩的机械参数也有很大变化，这些因素对大坝变形有很大影响。因此，在Ec、Er、Eb未知的情况下，大坝变形、坝基和库区基岩变形引起的大坝位移必须单独计算，并给出曹征参数。(b)温度组件fT(t)，1。在水坝和边界设置足够数量的温度计，连续观测温度计温度场基准位移或零位移初始温度场可变温度场计算：观测位移的t时间，测量的每个温度计的测量值，初始温度场每个温度计的温度值减去。求变温度值后，使用有限元计算大坝任意观察点的温度

5、位移。温度计很多时，可以用单位温度和载荷常数计算的相同统计模型。温度元件的曹征参数：荷载阵列：RT=Ec.ac.RT T=ac。t，温度位移元件仅与线膨胀系数相关。也就是2 .混凝土温度场较小或不连续的情况下，混凝土温度场分为四个组件：初始温度场、水化热释放产生的温度组件、周期组件和随机组件。初始温度场初始位移场；随机分量对大坝的总变形影响不大。用较少的温度计获取水化热、温度计形状的函数(x，y，z)，以确定水化热引起的变暖场。期间组件：典型的年份期间影响最大。考虑温度随时间的变化。如果温度系数也未知，则假定温度系数位移温度场，并使用参数进行修正。3 .没有混凝土温度，只有边界温度作为有限元计

6、算可变温度场和位移场。通过位移测量数据，对温度系数和线膨胀系数进行了较小的修正。4 .温度元件表示式，(c)时效元件f(t)，非线性有限元素计算时效元件。(1)利用大坝混凝土的徐变数据及基岩的流变数据求出本构关系。(2)在没有相应数据的情况下，在不同阶段的变形或应力数据中，反转大坝混凝土的弹性模量和岩体的变形系数。估算弹性系数的穿越线，然后使用非线性有限元计算时效分量。(4)确定模型的正则表达式，(5)确定混合模型的正则表达式。其中：水压和温度零部件是作为有限元计算的。时效分量作为统计模型表示或非线性有限元计算，其中水压作为有限元计算。温度组件和时效组件使用统计模型表示、双参数估计、最小二乘原

7、理进行参数估计。为了确保水压成分必须进入回归方程，将水压系数的部分回归平方和和显著性测试的统计杨怡指定为最大值。3位移时空模型确定性模型和混合模型，确定性模型，混合模型，参数仍然是最小二乘估计，4误差分析，误差可分为系统误差和偶然误差。(1)通过系统误差混凝土和岩体弹性参数、热力学参数误差、曹征参数修正；初始状态的不准确由常数补充。材料和几何图形非线性导致的错误，由时效元件部分修正；大坝混凝土和基岩的非均匀特性通过有限元模型得到了一定的补偿；(2)各种测量误差，如水位、温度、位移等测量不匹配引起的误差；有限元计算误差，位移计算通常小于5%。上述偶然误差(随机误差)由最小二乘法拟合最小化。误差预

8、测方程求出了确定性模型和混合模型，根据置信水平确定了置信带宽度s，预测方程与或3混凝土坝应力确定模型和混合模型，(a)影响因素混凝土坝随机应力，主要与水压、温度、自重、湿胀(或干缩)和时效有关。(1)自重与容积、几何大小、形状相关，水坝是一年级时设定的值。(2)湿胀(或干缩)水库蓄水后12年内，大坝上游34米范围内混凝土含水量增加约1.5，产生湿胀应力，接近常数。收缩更复杂，由常数反映。(b)有效变形和应力、变形分为总变形、自体积变形和有效变形。(1)应变计算差分电阻传感器测量的原始数据是电阻和电阻比，应通过转换获得应变值。转换公式为：温度TR，T-温度；R-电阻比变化，RR-r0；r测量的仪

9、器电阻()；在R0-0处，仪器的计算阻力值()；温度常数(/)变形fRbT，变形；f应变计修正最小读数；r电阻比变化；b应变计温度补偿系数；t温度变化量()。振弦传感器，变形，变形；k应变计仪表系数；应变计仪器校正值；F0基准频率值(Hz)；f频率值(Hz)。(2)有效应变计算10，应变计测量的应变；1应力引起的变形，称为有效变形。0自由体积变形变形是没有应力计的测量值。应变测量值平衡，弹性力学中应变张量的第一不变量，小应变条件I1=1 2 3任意三个正交方向的应变总和为常数。5向应变计，7向应变计，对于5向应变计，应变计值具有以下关系：命令，即7向和9向应变计组，如果应变平衡相似，则应按照1

10、/4分配。，(3)在应力计算、混凝土应力计算中，应存在应变计的混凝土弹性模量和蠕变的测试数据。整个时段分为n个时段，每个时段的起始时间和终止时间(年龄)为：其变化是每个期间的中点年龄。对于与中间时间点对应的变形的每个周期，变形增量为、松弛方法，时间中的应力为：瞬时混凝土的瞬时弹性模量：松弛曲线随时间变化的值。变形方法、特定时间点的测量变形、该时间点弹性应力增量引起的弹性变形、该时间点所有应力引起的总变形以及随加载时间的推移而增加的变形(即蠕变变形)。计算时段之前的总变化影响值(称为“正向变化”)，其计算方法如下：近似公式计算：期间中点年龄，(3)影响系数(1)水压和温度类似于变形，晶体模型由有

11、限元计算。混合模型水压作为有限元计算，温度分量使用统计模型方程。(2)时效组件一般受统计模型表示、异应力确定模型和混合模型表示、确定模型、混合模型、四土石坝渗透确定模型、土石坝渗透压力的统计分析、渗透压力主要受水位和老化的影响；温度影响很小，可以忽略。也就是说，土石坝渗流是具有自由面的三维异常渗流。F(H)由稳定渗流有限元计算，非稳定渗流由叠加原理近似计算。具体方法：用关系f(H)替换观测日期前的水位，前110天、前1020天等平均水位，求出相应的f(Hi)值，将其用作可能的水位因子，用多项式拟合，水位分量的表示，(a)水压分量，(b)(c)渗透压确定性模型，(4)水压延迟模型通过测量数据和统

12、计模型得到水位延迟函数，通过稳定泄漏计算出等效水位异常渗流场。大坝实际运行期间，水库水位h是随时间变化的函数。渗流规律表明，压力管道水位h是水库水位h的伴随函数，同时延迟了h的变化。(5)通过渗透流配置和源分析、5小时变化模型、回归分析，分析监测量和环境因素等参数之间的内部关系，分析影响因素，最大的缺点是使用时间变化参数模型说明时间变化系统。时间序列递归分析每个时间点的数值是大坝内部状态的过去变化和外部因素共同作用的结果，该时间点的监测量反映了大坝过去的所有信息和外部影响因素，可以使用过去的监测信息预测或监测未来的大坝状态，可以重点分析监测量数据序列。时变模型回归分析和递归分析综合首先进行回归分析，并以回归系数作为样本，对下一时刻的回归系数进行递归分析。6模型讨论、模型分类(1)离散模型、连续模型、决策模型和概率模型、线性模型和非线性模型、静态模型和动态模型参数常量和参数时变模型(2)集中参数模型和分布参数模