內(nèi)容簡介：
碩士學(xué)位論文 基于支持向量機(jī)的邊坡可靠性分析，共72頁。
【摘要】 邊坡可靠性涉及廣泛的工程領(lǐng)域,是巖土工程研究的重要問題。傳統(tǒng)的安全系數(shù)法無法考慮邊坡中存在的各種不確定性因素,所得結(jié)果難以準(zhǔn)確反映邊坡的風(fēng)險程度。本文將支持向量機(jī)法(SVM)與可靠性分析方法結(jié)合進(jìn)行邊坡可靠性分析方法與應(yīng)用研究,主要內(nèi)容如下：(1)針對某些復(fù)雜邊坡功能函數(shù)無法顯式表達(dá),需借助軟件計算安全系數(shù)的問題,建立邊坡安全系數(shù)預(yù)測模型。首先采用均勻設(shè)計法選取一定數(shù)量的樣本點,之后,通過確定性計算得到各樣本點的安全系數(shù),組成訓(xùn)練樣本,訓(xùn)練SVM模型,擬合邊坡的功能函數(shù)。實際算例表明,SVM模型能較好地擬合邊坡的實際功能函數(shù),準(zhǔn)確高效地計算邊坡安全系數(shù)。(2)將SVM與一次可靠度法(FORM).二次可靠度法(SORM)、蒙特卡洛模擬(MCS)相結(jié)合進(jìn)行邊坡可靠性分析。采用FORM獲得可靠度指標(biāo)和驗算點信息,通過迭代算法優(yōu)化SVM模型,基于優(yōu)化后的SVM模型,通過SORM和MCS計算邊坡的失穩(wěn)概率。用該方法對兩個典型邊坡進(jìn)行可靠性分析,將結(jié)果與其他方法相比較,證明該方法具有準(zhǔn)確性和高效性。(3)基于SVM的可靠性分析方法所得結(jié)果能夠反映參數(shù)敏感性及實際功能函數(shù)的非線性情況。通過FORM得到的U空間中的驗算點能夠反映參數(shù)的敏感性,通過SORM法得到的邊坡極限狀態(tài)面的主曲率K能夠反映邊坡極限狀態(tài)面的非線性情況。(4)通過對典型邊坡的算例分析研究了參數(shù)分布類型、參數(shù)相關(guān)性、參數(shù)變異性對可靠性分析結(jié)果的影響。當(dāng)不同分布函數(shù)的PDF曲線相似時,分布類型對可靠性分析結(jié)果基本沒有影響,并且,PDF曲線差別越小,影響越小。邊坡可靠度指標(biāo)隨參數(shù)變異系數(shù)的增大而減小,且參數(shù)敏感性越高,該變化越明顯。參數(shù)相關(guān)性對可靠度指標(biāo)的影響與參數(shù)相關(guān)性的正負(fù)性、極限狀態(tài)面的形式以及參數(shù)敏感性有關(guān)。(5)將隨機(jī)場理論引入邊坡可靠性分析,將插值法與SVM法結(jié)合對邊坡進(jìn)行可靠性分析,得到考慮參數(shù)空間變異性的可靠性分析結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】 邊坡； 可靠性分析； 支持向量機(jī)； 蒙特卡洛模擬； 隨機(jī)場；
目錄
摘要I
AbstractII
目次
1.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.1.1邊坡穩(wěn)定性分析方法 1
1.1.2邊坡可靠性分析方法 1
1.2論文的研究意義 3
1.3論文的研究內(nèi)容 3
2.邊坡可靠性分析方法 5
2.1可靠性分析原理 5
2.2可靠性分析方法 6
2.2.1 一次二階矩法(FOSM) 6
2.2.2 SORMji 9
2.2.3響應(yīng)面法 10
2.2.4蒙特卡洛法 11
2.3設(shè)計可靠度 12
2.4本章小結(jié) 13
3.統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論和支持向量機(jī)法 14
3.1機(jī)器學(xué)習(xí) 14
3.1.1機(jī)器學(xué)習(xí)的一般原理 14
3.1.2經(jīng)驗風(fēng)險最小化(ERM) 14
3.2統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論 15
3.2.1 VC維與推廣能力的界 15
3.2.2結(jié)構(gòu)風(fēng)險最小化(SRM) 15
3.3支持向量機(jī)法 16
3.3.1最優(yōu)超平面 16
3.3.2構(gòu)造最優(yōu)超平面 17
3.3.3支持向量機(jī)的結(jié)構(gòu) 17
3.3.4用于函數(shù)擬合的支持向量機(jī) 18
3.4本章小結(jié) 20
4.基于支持向量機(jī)法的邊坡安全系數(shù)預(yù)測模型 21
4.1安全系數(shù)預(yù)測模型及其假設(shè) 21
4.2基于支持向量機(jī)法的安全系數(shù)預(yù)測模型的建立 22
4.2.1確定模型輸入變量 22
4.2.2數(shù)據(jù)預(yù)處理 22
4.2.3支持向量機(jī)模型的選擇與優(yōu)化 22
4.2.4遺傳算法簡介 24
4.3基于支持向量機(jī)法的安全系數(shù)預(yù)測算例 25
4.4本章小結(jié) 27
5.基于支持向量機(jī)法的可靠性分析 28
5.1計算流程 28
5.2樣本點的選取 29
5.2.1均勻設(shè)計法 30
5.2.2取樣范圍和取樣數(shù)目 30
5.3算例分析 30
5.3.1秀茂坪邊坡 31
5.3.2 CANNON 壩 45
5.4本章小結(jié) 49
6.考慮參數(shù)空間變異性的可靠性分析 50
6.1隨機(jī)場理論 50
6.1.1隨機(jī)場理論基本概念 50
6.1.2隨機(jī)場理論在可靠性分析中的應(yīng)用 51
6.2 #餅 52
6.2.1插值法計算原理 52
6.2.2插值法與響應(yīng)面法結(jié)合 53
6.3算例 53
6.3.1算例介紹 53
6.3.1計算結(jié)果 54
6.4本章小結(jié) 55
7.結(jié)論與展望 56
7.1結(jié)論 56
7.2展望 57
相關(guān)說明：
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