资源描述：
《基于时间权重的边坡变形非线性时变模型修正研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第42卷第2期Vol.42，No.22016年4月SichuanBuildingMaterialsApril，2016基于时间权重的边坡变形非线性时变模型修正研究肖亮,宁玲旺,王坤,黄雄伟(邵阳学院城市建设系,湖南邵阳422000)摘要:通过深入分析边坡变形影响因素,并考虑湖1基于时间权重的边坡变形非线性时变模型南地区自然地理条件,选择自身时变特征与降雨量为内外影响因素,建立边坡变形非线性时变模型。在此基础上,1．1非线性时变模型充分考虑新旧观测数据对模型预测精度的影响,对不同时1)时效影响。边坡形变的时效性表现为:随着时间的期的监测数据赋予相应的时间权重,构建了基于时间权重推移变形量不断累积
2、,当变形量累积到一定程度,边坡进的非线性时变模型。对邵阳学院18栋学生宿舍楼后的高边入加速变形阶段,从而导致边坡失稳。基于Saito、Voight坡进行长期监测,并在Matlab平台上确定模型的各个参数,[6-7]等的研究成果,边坡常见的变形特征分为幂函数型、求得各周期的权重系数;在此基础上,分别应用非线性时对数型、指数型等三种,且在不同的时期表现出不同的变变模型和基于时间权重的非线性时变模型对观测数据进行[8]化特征,通常,边坡变形位移变化的表达式可以表示为:拟合。结果表明,常规的非线性时变模型的预测精度能达b2f(t)=b+bt+bInt(1)013到工程的要求,但基于时间权重的非线性时变
3、模型预测精式中,t表示累积时间;b、b、b、b表示变形时效因子系数。0123度更高。2)降雨影响。降雨对边坡影响比较复杂。边坡变形不关键词:非线性时变模型;时间权重;边坡变形;降止受观测当天降雨量的影响,还受观测之前降雨量的影响,水量但随距离观测时间间隔的增大,影响程度也会随之降低。本中图分类号:TU43文献标志码:B[9]文采用有效降雨量对边坡分析。有效降雨量的经验公式文章编号:1672-4011(2016)02-0107-03为:DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2016.02.052T-1if(t)=b0.8R=bP(2)p4∑i40前言i=0式中,T为观测周期;
4、R为距离观测第i天的降雨量。i边坡变形失稳是滑坡崩塌泥石流的主要成因,当边坡3)非线性时变模型。综合自身时变因素与降雨因素影[1-2]变形量积累到一定程度就会发生边坡失稳甚至崩塌。响,得到非线性时变模型,表达式为:根据实地的观测数据,建立边坡相应的时变模型,进而对b2f=f(t)+f(t)=b+bt+bInt+bP(3)εp0134边坡变形进行预测,这种方法在变形监测工程中运用普遍,式中,b、b、b、b、b为非线性模型系数;P为有效降雨01234已积累了许多成功的经验。量;t为累积时间。一般来说边坡变形受到诸多内外因素的影响,其中内1．2基于时间权重的非线性时变模型因主要有边坡岩土性质、地质构
5、造、形态与地下水等;外组合模型是通过组合更多的单项预测模型的有用信息,因则主要包括振动作用、气候条件、风化作用、植被、人往往更能反应出预测对象的真实变化规律,并根据预测对[3]类活动等。由于边坡变形非常复杂,如采用形变模型模象的变化特征及经验知识构建合适的组合预测模型[10]。考拟边坡变形特征,将会使得形变模型过于复杂,且增加计虑到数据的新旧程度对模型的影响不同,本文采用一种加算难度,分析的有效性难以提高,因此,本文在分析内部权残差最小二乘的组合预测模型,并基于该模型对非线性[4]因素时主要考虑了自身时变特征的影响;对于外部因素,时变模型残差进行修正,以提高预测精度[11]。基于时间权考虑我国
6、南方自然地理条件的实际情况,主要分析了降雨重的非线性时变模型表达式为:量对边坡的影响。f(t)=wf(t)+wf(t)+…+wf(t)(4)1122mm边坡变形研究中多采用非线性时变模型来表示边坡的式中,w、w、…w为不同周期非线性时变模型的权重12m变形规律,且常规非线性时变模型中并没有考虑实测数据新系数;f(t)为非线性时变预测模型第t周期的预测值。i旧程度对模型精度的影响。研究结果表明,近期数据对模型由于近期观测测量数据往往更能反应边坡近期的变形的影响比远期数据大,预测精度高,并随着时间的推移预测特征,故在建立非线时变模型时应充分考虑不同时期测量数精度逐渐降低。因此,对于不同时期采集的数
7、据,在建模时据对模型的影响,对不同时期的监测数据赋予相应的权重,[5]应赋予不同的权重,以提高模型的拟合及预测精度。即时间权重ρ(t)。一般而言,时间越近提供有用信息更多,根
8、i-t
9、[5]据经验公式ρ(t)=λ,0＜λ＜1,λ为光滑系数。作者简介:肖亮(1994-),男,湖南永州人,在读本科,主要学习和研同时考虑到时间权重和组合权重是相互影响的,因此,究方向:变形监测。时间权重和组合权重应一同确
