工程建筑变形分析的灰色模型探讨

为研究工程建筑的变形规律,合理预测未来的变形趋势,针对工程建筑变形中存在的变形因素复杂、变形大小不确定性、点位间主次关系不明确等情形,采用灰色系统理论建立变形分析灰色模型。通过两个工程实例,分别应用GM(1,1)模型和MGM(1,n)模型进行变形的预测和检验,充分证实了应用灰色模型进行工程建筑变形分析的可行性和可靠性,为工程建筑的变形分析和安全性诊断提供了可靠的理论依据和科学的分析方法。     

灰色-小波神经网络在高层建筑物沉降预测中的应用

滑动GM(1,1)模型对沉降的整体趋势有较好的预测结果,小波神经网络能够对非线性随机数据进行有效的预测,将两者结合起来能够提高预测精度。利用高层建筑物的沉降监测数据,构建GM(1,1)、滑动GM(1,1)和灰色-小波神经网络模型对高层建筑物沉降变形进行预测与分析。结果表明,灰色-小波神经网络预测效果优于滑动GM(1,1)和GM(1,1)模型且具有较高的精度。     

改进灰色时序模型在建筑物变形监测中的应用

建筑物变形监测数据中存在着随机干扰和不确定性因素,而单一的数学模型预测结果精度较低,制约了变形预测的准确性。针对这一问题,文中采用了一种自适应Kalman滤波的灰色时序组合预测模型。首先,通过自适应Kalman滤波算法对原始数据进行去噪处理,动态的去除数据内部的随机干扰误差;然后,将灰色模型(GM模型)与时间序列分析模型(AR模型)相结合,得到拟合时间序列中的沉降量趋势项和沉降量随机时间序列剩余项,生成一种非线性组合模型;最后,对变形监测数据进行整理预测,并将该预测模型应用于建筑变形工程实例中,与GM(1,1)预测模型、GM(1,1)-AR预测模型通过平均残差、残差的方差和后验差比值进行对比分析。结果表明:该模型后验差比值可达到0.045 1,所得数据结果明显减小,预测精度显著提高,结果更加准确可靠。     

灰色系统理论在变形观测中的应用

建筑施工中,沉阵监测是监测建筑物是否安全的重要环节,将灰色系统理论应用于建筑物沉降变形的数据分析,结合沉降观测实例,可进行沉降预测结果的分析和检验,进而证实建筑物沉降变形分析中采用灰色GM（1,1）预测方法的可行性,关键词：灰色预测;GM（1,1）模型;基坑变形。     

基于灰色残差GM（1，1）模型的建筑物沉降预测的研究

针对现代高层建筑进行沉降观测,对其未来的变形趋势进行准确地预测具有重要的意义.针对传统灰色GM(1,1)模型存在的模型精度不高的问题,提出了灰色残差GM(1,1)模型,并将其应用于对建筑物的沉降变形进行定量分析.通过与原始模型的对比分析可以发现,灰色残差模型在精度上有了显著的提高,更加适用于基础沉降的预测,具有很好的工程应用价值.     

灰线性回归模型在建筑物沉降分析中的应用

从GM(1,1)模型原理和GM(1,1)与线性回归组合模型原理的不同之处开始讨论,利用GM(1,1)与线性回归组合模型对广州市某小区1#楼一个沉降监测点(CJ1)进行了分析和预测,分析和预测的结果验证了GM(1,1)与线性回归组合模型在建筑物沉降变形分析中的实用性、正确性和有效性.最后对组合模型预测精度起决定性作用的灰指数v和参数m进行了分析,给出了求解灰指数v和参数m的最优值算法,应用结果表明,该方法使预测结果更可靠、准确,具有实际的参考价值.     

隧道围岩收敛变形的改进GM(1,1)预测模型

为了有效提高隧道围岩变形的预测精度,对传统GM(1,1)预测模型进行了改进。改进模型通过对原始监测数据列优化重构,降低了量测误差、外界因素等噪声干扰造成的监测数据随机突变和离散性,提高了模型预测效果,并结合梅花山隧道典型监测断面对改进GM(1,1)预测模型进行了检验。研究结果表明:改进GM(1,1)预测模型增强了环境适应能力;预测结果与实际监测数据吻合程度明显提高,具有较好的实际工程应用推广价值。     

基坑变形预测的灰色二次优化模型

为了提高GM(1,1)模型在基坑变形分析中的预测精度,采用三种方法对背景值改进的GM(1,1)模型进行优化,包括:对初始值添加修正项,使其符合最小二乘法的思想;对时间响应式参数添加修正项,解决近似指数序列下改进GM(1,1)模型的背景值实用性问题;对基坑变形数据进行直接建模,使其适应于基坑变形的发展。建立了基坑变形预测的二次优化GM(1,1)模型,将该模型应用于基坑变形预测实例中,结果显示再次优化后的模型具有较高的预测精度,具有较好的工程应用价值。     

隧道围岩变形EMD灰色系统预测模型研究

基于经验模态分解降噪原理,建立了EMD灰色系统GM(1,1)预测模型, 使EMD方法与灰色系统GM(1,1)预测模型很好地相结合,有效地降低了原始监测数据内噪声干扰对预测结果的影响,并结合梅花山隧道工程实际,对EMD灰色系统GM(1,1)预测模型进行了检验。研究结果表明：EMD灰色系统GM(1,1)预测模型环境适应能力较强,预测结果与实际监控数据吻合程度较高,是隧道工程围岩变形动态预测较为有效方法,具有较好的工程实用价值。     

隧道围岩变形经验模态分解灰色系统预测模型研究

基于经验模态分解降噪原理,建立了EMD灰色系统GM(1,1)预测模型,使EMD方法与灰色系统GM(1,1)预测模型很好地相结合,有效地降低了原始监测数据内噪声干扰对预测结果的影响;并结合梅花山隧道工程实际,对EMD灰色系统GM(1,1)预测模型进行了检验。研究结果表明:EMD灰色系统GM(1,1)预测模型环境适应能力较强,预测结果与实际监控数据吻合程度较高,是隧道工程围岩变形动态预测较为有效方法,具有较好的工程实用价值。     

基于GM（1,1）模型的变形预测研究

变形监测是大型建筑物、构筑物安全运营的保障性工作,而要避免灾害的发生,则需要进行相应的预测预警。从变形监测理论出发,探讨了当前变形预测的模型,开发了基于MATLAB的GM（1,1）模型计算程序,结合某沉降变形监测数据进行了预测分析,给出了预测精度评价和对比图,对GM（1,1）模型在变形预测中的应用是一次很好的实践。     

灰色GM(1,1)与线性回归组合模型及其在变形预测中的应用

将GM（1，1）模型和线性回归模型组合起来进行变形预测，改善了原线性回归模型中没有指数增长趋势及灰色GM（1，1）模型中设有线性因素的不足，使组合模型更适用于变形的一般情况。     

基于马尔科夫优化的灰色GM (1,1) 沉降预测模型及应用

针对灰色GM(1,1)模型在对随机波动较大的沉降数据序列进行预测时存在的不足,本文结合灰色理论模型和马尔科夫链理论,建立了一种基于马尔科夫修正的新维GM(1,1)沉降预测模型。首先,考虑监测数据的时效性,通过在原始数据列中不断补充新的沉降监测数据,采用新陈代谢的方法建立了新维GM(1,1)模型;随后采用马尔科夫链理论对新维GM(1,1)模型进行优化,根据模型预测时产生的相对误差范围对其进行状态区间划分,并构建了相应的状态转移概率矩阵,得到了基于马尔科夫优化的新维GM(1,1)预测模型;将本文中的模型应用于福州火车站南广场深基坑周边建筑物地表沉降预测中,并对不同模型的预测效果进行对比分析,结果表明：基于马尔科夫优化的灰色GM(1,1)模型的预测精度较传统灰色GM(1,1)模型有明显提高,验证了本文所提出的优化模型在基坑沉降分析与预测中的合理性。     

隧道围岩变形量预测的灰色模型应用比较研究

隧道施工过程中的围岩变形监测是掌握围岩的动态信息、确保施工期间隧道稳定性的重要手段.围岩位移预测则是支护形式、支扩参数设计恰当与否和了解运营以后隧道长期稳定性的关键所在.传统预测方法有基于岩体力学理论的计算方法、基于实测值的拟合方法等,本文通过以实际工程原始数据列作为参考数列,建立围岩预测量测数据的灰色预测预测模型以及3种GM(1,1)改进模型,并通过比较结果及关联度分析发现,一般的GM(1,1)灰色预测模型适用于围岩变形量的短期预测,更新递增模型和新陈代谢模型在作较长期预测时,预测精度更高.     

基于SBAS-InSAR与GM(1,1)模型的张博线采空区地表形变监测

为获取了该区段沿线的地表形变速率及各成像时刻的累计形变量等形变信息,验证GM(1,1)模型在地表形变中的预测效果,通过 SBAS-InSAR 技术对张博线采空区 2019 年1月至2022年1月43景 sentinel-1A影像数据进行处理,并利用 GM(1,1)模型对地表特征点监测结果进行了模拟和预测。监测结果表明铁路沿线大部分区域年平均形变速率在-2.0~2.0 mm/year之间,沿线地表相对稳定;预测结果表明GM(1,1)模型在沉降预测中有良好的效果,可进行中长期预测。     

基于灰色-模糊马尔可夫链模型的滑坡变形预测

滑坡演变表现出力学参数及力学现象具有明显的不确定性和随机性,使得滑坡位移变形分析成为工程技术难题之一．在传统的灰色GM（1,1）模型基础上,对误差修正方面运用模糊数学思维,采用GM（1,1）-Fuzzy—Markov模型对相对误差进行二次预测．在对云阳凉水井滑坡变形监测成果的分析中,上述模型在一定程度上避免了单-GM（1,1）理论无法预测波动性的局限,实现了较好的预测,整体精度进一步得到提高,证明了该模型在滑坡变形预测方面的可行性与适用性,为滑坡变形预测问题的解决提供了有益的思考与探索．     

基于泰安恒基住宅区的变形观测及预测分析

当前我国城市化进程加快,城市人口不断增多,而城市土地资源有限,使得高层居民住宅建筑变成缓解城市居住压力的有效方法。同时为保障人民的居住及财产安全,对高层建筑物进行变形监测,以了解建筑物的安全性变得尤为重要。通过对恒基住宅楼现状的变形监测及预报分析,介绍了变形监测的设计思路和实施过程。主要采用N2水准仪进行观测,采集变形数据,然后用灰色模型进行沉降分析,得出监测结果及制定相应的预防措施,为类似工程变形监测提供参考。     

动态多变量灰色模型在危岩变形预测中的应用

基于对传统的单点灰色模型的扩展,考虑多个点之间相互影响和关联,采用自适应MGM(1,n)模型,以 Matlab 语言编程,实现对变形体上相互关联的多点变形预测模型的建模,并运用该模型对望霞危岩体变形进行预测。结果表明：自适应 MGM(1,n)模型预测值与实测值吻合较好,比传统 GM(1,1)模型预测的危岩变形趋势效果较好、精度较高,评价结果具有更高的准确性。     

基于GM（1．1）模型的尾矿坝变形趋势预测

尾矿坝变形趋势预测是矿山尾矿库安全技术管理的重要内容．为了实现对尾矿坝变形趋势的预测,在深入分析尾矿坝变形机理并充分认识尾矿库工程系统及坝体变形数据特性的基础上,采用灰色GM（1．1）模型对尾矿坝的变形进行预测,并结合某金矿尾矿坝变形监测实际数据进行预测．结果表明,模型精度满足要求,灰色GM（1．1）模型用于尾矿坝变形趋势预测具有很好的适用性．