基于灰色系统理论的单桩承载力预测
基于灰色预测理论的单桩极限承载力预测分析

周晓杰:基于灰色预测理论 的单桩极限承载力预测分析
形似差 分方程 却不 是一 级差分 方程 ;形似 指数 函数 Q ,。 , 。 ( (… ( 却不完全 是指数 函数 , 这表 明模 型机理 的非单 一性 , Y= (2Q ) Q ) {。 )‘3 ‘ 即模型机 理是灰 的 。 微分 方程 ( )的解 为 : 7 ( )模 型是常 系数性质 的 ,然而却 排斥某 些系 5 数 , 因此模 型 与参数 的包含 关 系是非 唯一 的 ,即模 型 的参数分 布是灰 的 。 全信息 非等步长( (,) 型[ M 1 模 1 1 】 记实 际施 加 的每 级荷载 序列 为:
芜湖职业技术学院学报 2 1 0 0年第 l 2卷第 2期
基 于 灰 色预 测 理论 的单桩 极 限承 载 力预测 分析
周 晓 杰
( 无锡市勘察设计院,江苏无锡,242 ) 10 6
摘 要 :由于非破 坏性单桩 静载荷试验无法直接得 出其单桩极 限承 载力 ,因此我们根 据现场 实测静载荷 试验 数据 ,利用灰 色
Z OU X a qe H io i
Ab t a s r  ̄:S n e t edt t e rn a a i fs g ep l a n t e g t m en n d sr c i esn l i tt a s. al ic i e b ai g c p ct o h ma y n i l i c n o o 丹O t o - e tu t ig e p l s i l d t t we c l e b h v e aco e
灰色系统参数识别方法对桩承载力预测的影响

摘
要: 根据超长桩承载力序列数据 的变化特性 , 建立相应的非等步长灰色 G 11模 型, M( ,) 在确定模 型的系统参 数时, 通常采用
差分方程代替灰微分 方程 的方法 , 使用该方法建立的模 型, 进行超 长桩承载 力预 测会 产生较大误差 , 预测结果会 出现偏 高或偏低
的现象 , 了提高模型预测的精度 , 为 本研究基 于优化理论 , 建立误差 目标函数, 利用 非线性最小二乘 法, 识别超长桩承载 力灰微分
中图分类号 : U4 3 1 T 7. 1
文献标识码 : A
文章编号 :0 4 6 3 (0 0 1 一O 6 一O 10 - 15 2 1 )1 0 4 4
Afe t n o a a t ri e tf a i n me h d o r y t e r n p e itn v re g h p l e rn p c t fc i fp r me e n ii t t o f g a h o y i r d c i g o e ln t i b a i g c a i o d c o e a y
21 年第 ¨ 期 00 总第 1 9 4 期
福
建
建
筑
No 1・2 1 1 00
F inArht tr ui ci eue& C n t ei a e o sr t n u o
灰色BP网络模型在嵌岩桩承载力预测中应用论文

灰色BP网络模型在嵌岩桩承载力预测中的应用摘要本文结合灰色理论和bp网络理论建立灰色bp网络模型来探讨其在嵌岩桩承载力预测中的应用。
关键词:bp网络模型, 嵌岩桩, 承载力abstract: combined with grey theory and the bp neural network theory, the paper talks about a grey bp network model to study the rock-socketed pile bearing capacity prediction of application.key words: bp network model, rock-socketed pile, bearing capacity中图分类号: tu473文献标识码:a 文章编号:由于嵌岩桩的单桩承载力很高,嵌岩桩的试验资料非常有限,在这些有限的试验资料中,真正能做到桩基破坏阶段的试验很少。
如何根据这些实测的有限的荷载与沉降数据准确地预测桩的完整的荷载一沉降关系,进而确定桩的极限承载力,对于指导嵌岩桩设计和施工是具有重要意义的。
本文结合灰色理论和bp网络理论建立灰色bp网络模型来探讨其在嵌岩桩承载力预测中的应用。
1、模型的建立由灰色理论得知单桩的极限承载力pu可由如下公式表示:(1)其中:pi为桩顶荷载序列,为pi的一次累加生成,第i+1级桩顶累计荷载预测值,a表示发展系数。
根据公式建立残差序列的bp网络模型。
若预测阶数为m,即用作为bp网络训练的输入样本;将的值作为bp网络训练的预测期望值。
采用上述bp算法,通过足够多的参差序列案例训练这个网络,使不同的输入向量得到相应的输出量值。
训练好的bp网络模型可以作为残差序列预测的有效工具,bp网络模型如下:图1 bp神经网络的设计图这里设计的bp神经网络的输入层节点为3,即由前三个数据预测下一个数据。
隐含层为一层,其节点数为6。
基于灰色系统理论的单桩极限承载力预测

基于灰色系统理论的单桩极限承载力预测
冯伟;姚迪
【期刊名称】《水运工程》
【年(卷),期】2011(000)010
【摘要】根据灰色系统理论的预测模型,建立了预测单桩极限承载力的非等步长GM(1,1)模型.根据工程实例的单桩静载试验结果,预测出其极限承载力,并与相关规范计算值加以比较.分析表明,预测结果的精度能够满足工程需要.
【总页数】4页(P7-10)
【作者】冯伟;姚迪
【作者单位】中交第二航务工程勘察设计院有限公司,湖北武汉430071;中交第二航务工程勘察设计院有限公司,湖北武汉430071
【正文语种】中文
【中图分类】TU473
【相关文献】
1.基于支持向量机的静压管桩单桩极限承载力预测 [J], 徐超;徐贵娃;马可
2.灰色系统理论预测单桩极限承载力 [J], 唐海威
3.基于灰色预测理论的单桩极限承载力预测分析 [J], 周晓杰
4.基于模式搜索法改进的单桩极限承载力灰色预测模型 [J], 梁沙莎
5.基于PCA-RVM的静压管桩单桩极限承载力预测 [J], 邝贺伟;张研;景小青
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基于灰色系统理论的PHC管桩极限承载力的预测

之间满 足如 下关 系 :
Q‘ ( )一 Q‘ ( )一 Q‘ ( 。 。 一 1 i一 2 3 ) , …
() 1
2 灰 色 预 测 模 型
灰 色 系统 即指 信息 不完 全 、 充分 , 分信 息 已 不 部 知部分 信息 未知 的系统 。
单 桩极 限承 载 力是 一个 十分 复杂 的 问题 , 响 影
作 一 次 累减 生成 1A - GO, 生成 数 列 记 为 Q“ , 将 那
么 Q { “ ( )Qu ( ) … , ) , n 与 Q “ 一 Q 2 , 3 , Qn ( }Q
因素很 多 , 各种 影 响 因素 的确定 既 没 有 也 不 可能 对 达到很 精确 的程 度 。 因此 可 以视 为 一 个 灰 色 系统 ,
般具 有灰 指数 特性 , 在灰 色系统 理论 中 , 把沉 降看 作
1 引 言
高强 度预应 力混 凝 土 P HC管 桩 目前正 得 到 日 益 广. ’ 7 乏的应 用 , 确 定 P 而 HC桩 极 限 承 载 力 的 方 法
很 多 , 静载试 验法 、 如 各种 动力 试 桩法 、 理论 分 析 法
完全静载荷试验 Q 曲线进行预测, ~s 提出了一种利用实测的前几级载荷~沉降曲线预测其后期变化的方法, 具有
可靠 的精 度 。
关键 词 : 色 预 测 法 , HC管 桩 , 限承 载 力 灰 P 极
中 图 分 类 号 : U4 3 T 7
文 献 标 识 码 :B
文 章 编 号 :10 -12 2 0 )36— 3 043 5 (08 O —OO
收 稿 日期 :20 —82 070 —1 基 金 项 目 : 南 省 教 育厅 科 研 资 助 项 目( 号 :6 3 1 。 湖 编 0 C 8 )
宁波地区单桩极限承载力GM(1,1)灰色模型预测

8 4
宁 波 工 程 学 院 学 报 Biblioteka 2 1 年 第 4期 01
2灰 色 预 测 理 论
灰色 预测法 是一种 对含 有不确 定 因素 的系统进 行预测 的方法 。灰 色 系统是 介 于 白色 系统和 黑色系 统 之间 的一种 系统 。灰 色 预测通 过鉴 别系统 因素 之间发展 趋势 的相异 程度 , 即进行关 联分 析 , 对原始 并 数 据进行 生成处 理来 寻找 系统变 动 的规律 , 生成有 较强规 律性 的数据 序列 , 然后 建立 相应 的微分 方程模 型, 从而 预测事物 未来 发展 趋势 的状况 。其 用等 时距 观测 到 的反 应 预测 对 象特 征 的 一 系列 数量 值 构造
和 验证 , 它通过对 实 际工程 的建模 , 立预测 模型 、 建 精度检 验 以及 残差 模型 , 使所 得 结果尽 可能 与实际相 接 近 , 以而满足 实 际工 程 的需要 。上述 研究 结果 表 明 : 可 灰色 预 测方 法 预 测精 度 较 高 , 预测模 型可
靠, 预测结果 与倒数 图法测得 的结 果基 本接 近。 宁波软 土厚度 大 于 2 m, 色为 灰色或 深灰 色 , 塑 一 塑状态 。具 有天 然含 水量 高 、 5 颜 软 流 压缩 性大 、 强 度低 、 渗透性 差等特 点 。宁波 软土 由陆相 到海 陆交互相 的松散 沉 积物 , 因有海 积 、 成 冲海积 、 滨海沼泽相 沉积 , 土层分 布在垂 向上 分选 性 明显 具有 典型 的海绵 结 构和层 理 结构 。宁波 市 区可供 选 择 的桩端 持 力 层 从上 到下分别 有 : ③层 , 用 于 6层 以下 一般 工业与 民用 建筑 ; 适 ⑤层 , 做 一 般 高层 和 中 、 型工 业 厂 可 重 房 的桩端 持力 层 ; 层 , 用于 荷载特 别 大或沉 降要求 特别严 格 的高层建 筑 。 ⑧ 适 综合 近年来 宁波 地 区桩 基 承载 力设 计 和 检测 工 程 实践 , 波地 区部 分 桩基 承载 力 设 计偏 于 保守 。 宁 由于仅有 部分工 程静 载试验 加 载到土 体破坏 , 了预测 宁波地 区桩基 承 载力特 征值 , 为 本文 运用 灰色系统
基于灰色系统理论的单桩极限承载力预测

Ke r s pl s t a s; lmae e r gcp ct o s ge i ; d l f M (,)frcs n y wo d : i t i l dt tut t b ai ai a i l l moe o e a co e i n a y f n p e G 11 oe at g ; i
为5 ㈣的方 差 。 =
S
一
£ ( 为残 差均 值 , ㈣ )
(1 7)
2
=
凡l 、 [ ] 耋 ) : 一
=
为残 差方 差 。 1 )平 均 相对 误差 检 验公 式 : =_ n k ‘ 1∑A
l
( 8) 1
( 9) 1
2)均方 差 比值检 验 公式 :C S/ = S
11 非等 步长 G 11 型 . M(,模 1 由静 载 试 验 得 到 的 p S — 曲线 一 般 具 有 灰 指 数
、 } J 已知 桩顶 沉 降 时 , 由式 (1可 以预 测桩 顶 荷载 ;当 1)
给定 桩顶 荷 载 时 ,根据 式 (2可 以预测 桩 顶 的沉 降 1)
值。
s ( =s ( 一 k k l , ) s ( ) ” ) = , …, 2
(4 1)
按 照灰色系统 的建模方法 ,可以得到一个一
阶线 性动 态 微分 方程 :
+0 =b 。 w Q \ ( / 7)
A= kJ j
为第 k 数据 模 拟 相 对误 差 。x= 个
() 1 5
s ( Os ㈣ O (的 ) 。
均 , 妄 ) 】 值 s 一 =
(1 ) 6
式 中: 为发 展 系数 (mm ;为灰 作用量 (Nm 。 以 1 )6 / k /m) 根据 最小 二 乘法 原理 ,参数 列 :
静压管桩水平承载力的预测

Ke y wo r d s:s t a t i c—p r e s s e d p i p e p i l e ;h o i r z o n t a l b e a r i n g c a p a c i t y;g r e y mo d e l ;p r e d i c t i o n
1 2
福建建设 科技
2 0 1 3 . N o . 2
■地基 基础 工 程
静压 管桩水平承载 力的预测
章冬 ( 福 建省 建筑 科学 研究 院
[ 摘
福 建省 绿 色建 筑技 术重 点 实验 室
福建 福州
3 5 0 种 不确定性 因素影 响 , 是 一 个复杂 的灰 色分析 问题。本 文运 用灰 色理论 , 建 立 了一种
r e s ul t s a r e co nt r a s t wi t h t h e a c t ua l da t a o f t he l e v e l s t a t i c l o a d t e s t s o f a p r a c t i c a l en g i ne e r i n g.
1前 言
自变量 的灰色模型 , 记为 G M( 1 , 1 ) 模 型
。对于桩基 的水
在 国内工业与 民用 建筑 , 铁路 , 公路, 桥梁 和港 口码 头等
工程 中, 静压管 桩因其具 有施 工速度快 、 无 噪音污染 、 节 能 环 保、 单位 承载 力高 、 节约造 价等优 点… , 现 已逐 渐得 到越来 越
( 2 )
广泛的应用 。然而其研 究理 论较其 他桩 型起 步较晚 , 且 主要 集中于静压管桩竖 向受 力方 面 的研 究 , 对 于水 平 承载力 方面 的研究相对较少 , 所 以研究静 压管桩 水平 承载力 具有 重要 的意义 。现今 水平 承 载桩 的计 算方 法 主要 有极 限地 基 反力 法、 弹塑性地基反力法 、 弹性理 论法 和经验 法等 J , 但这 些方 法在计算单桩 水平 承载 力可靠 度较 差。在试 验分析 方面 , 虽 然单桩水平静 载试 验作为最基本 的方 法 , 其可靠度 最高 , 但 它 也存在一 定的缺陷 , 如费用高 , 时间 、 人力消耗大 , 试桩数量有 限等 , 一般 只在 一级 建 筑 和重 要 的二 级建 筑 中采 用 J 。因 此, 发展满足精度要求 的简便 方法预测单桩水平 承载力 , 对工 程界 与进 一步的理论分析而 言 , 具有重要 的现实意义 。 然而, 由于单桩水平 极限承载力受桩 的长度 、 截面几何 形 状、 截面尺寸 、 土性参数 、 桩土相互作用 、 施工方法及施工质 量 等许 多因素的影响 与控制 , 其 复杂性 给理论 与试 验分析 带 来 了很 大 困 难 , 因 此 可 以 运 用 灰 色 系 统 理 论 进 行 研 究 J 。 本 文 以 灰 色 系 统 理 论 为基 础 , 现 场 水 平 静 载 荷 试 验 实 测
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基于灰色系统理论的单桩承载力预测
朱德昌
(福州市建筑设计院福建福州 350001)
【摘要】单桩竖向抗压静载试验作为确定单桩承载力的最可靠和直观的方法一直沿用至今。
如何利用未达破坏的静载试桩资料外推预估单桩极限承载力具有十分重要的工程意义和经济价值。
本文将灰色系统理论的GM(1,1)预测模型应用于缓变型Q-S曲线的未来变化预测上,通过对模型精度检验,模拟预测结果的对比分析,得到了令人满意的效果。
为静载试验的信息化及预估
单桩极限承载力提供了一种简便可行的新方法。
【关键词】灰色系统模型;单桩极限承载力;缓变型Q-S曲线;灰色预测
Prediction of bearing capability of single pile based on grey system
theory
Zhu De-chang
Abstract:Vertical static compressive loading test is the most reliable and intuitive method to determine the bearing capability of single pile. How to use the static load test data to predict ultimate bearing capability of single pile is of great engineering significance and economic value. In this paper, GM (1,1) prediction model of grey system theory is applied to predict the trend of slow variant Q-S curses. By testing the accuracy of model and analysis of the prediction results,
a simple and practical new method for informationization of static load test and prediction of ultimate bearing capability of single pile was provided.
Key words:grey system model, ultimate bearing capability of single pile, slow variant Q-S curse, grey prediction。