基于PSO-SVM的CFG桩复合地基质量预测研究

摘要

CFG桩复合地基处理技术在提高地基承载力及降低工程造价等方面有很好的经济效益和社会效益,因此在处理不良地基问题时得到广泛的应用。复合地基承载力及桩身质量是CFG桩复合地基施工检测和验收时的两项重要内容,也是评价其施工质量优劣的重要体现。但目前尚没有一种准确、简便、快捷的方法对施工质量进行判定,要准确测出实际的质量情况比较困难。
　　 本文通过分析CFG桩复合地基的荷载传递机理、加固机理及褥垫层作用机理,并从桩身、桩周土层、置换率、褥挚层及施工工艺等方面对CFG桩复合地基质量影响因素进行系统、全面分析,建立了影响复合地基承载力及桩身质量因素的指标体系。在此基础上,利用支持向量机在处理小样本及复杂的非线性问题上的优势,并结合粒子群优化算法,对支持向量机的核函数、惩罚系数及不敏感损失函数进行优化,构建了基于PSO-SVM的CFG桩复合地基承载力及桩身质量的预测模型。并通过具体实例,将模型的实际应用效果进行了验证,并将该模型的预测结果同交叉验证下支持向量机参数优化的模型预测结果进行了对比分析,证明了该模型的可行性和有效性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究的背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 研究的现状

1．2．1 CFG桩复合地基的研究现状

1．2．2 粒子群算法的理论应用与研究现状

1．2．3 支持向量机的理论应用与研究现状

1．3 本文的主要研究内容

1．4 本文的主要创新点：

第2章 CFG桩复合地基质量的影响因素分析

2．1 CFG桩复合地基理论基础

2．1．1 荷载传递机理

2．1．2 CFG桩复合地基的加固机理

2．1．3 褥垫层作用机理

2．2 CFG桩复合地基质量预测指标

2．2．1 复合地基承载力

2．2．2 桩身完整性

2．3 承载力影响因素分析

2．3．1 桩侧摩阻力和桩端阻力特性

2．3．2 桩体影响分析

2．3．3 褥垫层影响因素分析

2．3．4 置换率的影响分析

2．3．5 施工工艺影响分析

2．3．6 时间和空间效应影响分析

2．4 桩身完整性影响因素

2．5 本章小结

第3章 基于PSO-SVM的CFG桩复合地基质量预测模型的建立

3．1 PSO-SVM用于CFG桩复合地基质量预测的可行性

3．2 支持向量机理论

3．2．1 支持向量机的理论基础

3．2．2 支持向量机的基本概念

3．2．3 支持向量分类机

3．2．4 支持向量回归机

3．3 粒子群算法理论

3．3．1 粒子群算法基本原理

3．3．2 粒子群算法的数学描述

3．4 PSO-SVM算法设计

3．4．1 PSO-SVM算法的基本思路

3．4．2 PSO-SVM质量预测模型的建立及实现步骤

3．5 本章小结

第4章 基于PSO-SVM的CFG桩复合地基质量预测模型的实现

4．1 样本数据的采集与预处理

4．1．1 数据采集

4．1．2 数据的预处理

4．2 粒子群优化支持向量机参数

4．2．1 核函数的选取

4．2．2 参数变化对SVM模型性能的影晌

4．2．3 PSO优化调整SVM建模参数

4．3 PSO-SVM模型的实现

4．3．1 PSO-SVM复合地基承载力预测模型的实现

4．3．2 PSO-SVM桩身完整性分类预测模型的实现

4．4 实验结果及对比分析

4．4．1 交叉验证法参数选择

4．4．2 结果及对比分析

4．5 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果