基于模糊数学理论的地基处理方案优选研究

摘要

地基处理工程是整个工程体系的重要组成部分，处理方案的合理与否，对于确保工程安全和满足质量要求、降低工程造价、保护资源和环境等具有很重要的意义。 本文利用模糊数学的原理和方法，主要做了以下研究： 1、阐述了地基处理方法的类型：原理及作用，地基处理的适用范围、使用条件和加固效果等；介绍了几种常用的优选地基处理方案的评价方法。 2、根据地基处理类型的特点，建立了基于模糊数学理论的地基处理方案选择的评价指标体系：通过专家咨询法将技术指标、经济指标、施工条件、工期要求、经验指标及环境影响六项作为评价指标体系的一级指标；对一级指标中的技术指标主要考察了结构类型、工程地质条件和加固效果三个二级指标，施工条件主要考察了机械条件、材料消耗和施工复杂程度，环境影响主要考察了振动或噪音及对环境的影响两个二级指标。 3、采用专家评分法，综合专家们的意见，通过统计分析研究影响地基处理方案选择的各个指标的权重，确定了评价指标体系的各个指标的权重。 4、在以上研究的基础上，建立地基处理方案优选的模糊综合评判模型。运用模糊数学方法将评价对象和评价指标转变为隶属度和隶属函数，通过模糊复合运算，得到了各个初选方案的模糊综合评价值。 5、在评价指标体系和权重确定的基础上，建立了地基处理方案优选的模糊相似优先模型。通过对可行方案与理想方案间各影响指标的比较，建立了可行方案与理想方案的模糊相似优先模型。利用VB6.0，编制了模糊相似优先模型计算程序。通过计算，得到了模糊相似优先模型的绝对优先序列号，最终找出与理想方案最为相似的可行方案。 这两种模型既考虑了专家和以往工程的实际经验，又达到了相对客观定量分析的目的；既能够决策出最佳方案，还可以给出备选方案的排序以供决策者选取，是一种科学、有效的优选地基处理方案的方法。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1前言

1.2地基处理研究的目的和主要内容

1.3地基处理的常用方法

1.4国内外研究现状

1.4.1国内外发展状况

1.4.2地基处理发展趋势

1.5优选地基处理方案的评价方法

1.5.1信息优选理论

1.5.2灰色评价法

1.5.3层次分析法

1.5.4地基处理智能辅助设计系统

1.5.5模糊数学

1.6课题研究的思路和主要内容

1.6.1研究思路

1.6.2研究内容

第2章模糊综合评判的基本概念及原理

2.1模糊数学的发展过程

2.1.1模糊数学产生的实际背景

2.1.2模糊数学的研究内容

2.3模糊数学的工程应用

2.4模糊集合与隶属函数

2.4.1模糊集合与隶属函数的基本概念

2.4.2隶属函数的客观意义

2.4.3产生隶属函数的方法

2.4.4确定隶属函数的原则和步骤

2.5模糊综合评判模型

2.5.1建立因素集(或指标集)

2.5.2建立权重集

2.5.3建立备择集(评价集)

2.5.4单因素模糊评判

2.5.5模糊综合评判

第3章地基处理方案的评价指标体系

3.1建立评价指标体系

3.2评价指标体系分析

3.2.1技术指标分析

3.2.2经济指标分析

3.2.3施工条件分析

3.2.4工期要求分析

3.2.5经验指标分析

3.2.6环境影响分析

3.3确定指标权重

3.3.1确定指标权重的常用方法

3.3.2权重确定

3.4指标权重结果分析

3.5评语隶属度的选用

3.6本章小结

第4章模糊优选地基处理方案工程实例分析

4.1 工程概况

4.1.1地质条件

4.1.2各土层物理及工程特性指标选取

4.1.3地下水条件

4.1.4场地土液化判别

4.2初选地基处理方案

4.3优选地基处理方案

4.3.1计算各二级指标的评语隶属度

4.3.2计算总评语隶属度

4.3.3计算碎石桩的综合评价值

4.3.4计算其他2个方案的综合评价值

4.4结果分析

第5章模糊相似优选地基处理方案

5.1模糊相似优先关系的基本概念

5.2模型的建立

5.2.1确定理想值

5.2.2求有效解

5.2.3海明距离

5.2.4确定相似优先比和相似优先矩阵

5.2.5作λ截矩阵求解最优解

5.3工程实例

5.3.1工程概况

5.3.2建立模型

5.4结果分析

第6章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文及参加的科研项目目录

致谢