【摘要】： 随着我国城市化进程的加快,大量高层建筑和地下工程的建设带来了大量的基坑工程,由于基坑开挖而导致的灾害也屡有发生,因此,对基坑工程安全的相关评价、预警也就显得尤为重要。 可拓评价方法是可拓学在工程领域的实际应用方法之一,可拓学的理论基础是物元理论和可拓集合理论,可拓集合和物元概念能根据事物特征的量值来判断事物属于某一集合的程度,并采用扩展到(-∞,+∞)的关联函数值,能使评价精细化、定量化,从而为实现综合、客观的评价提供了新的途径。 本文率先将可拓评价方法引入到基坑工程安全的相关综合评价中,分别建立了基坑工程等级可拓评价物元模型和基坑安全等级可拓评价物元模型。同时,对于综合评价中各评价指标权重的确定问题,针对基坑工程等级评价和基坑安全等级评价中所考虑的指标的特点,分别提出了两条确定指标权重的思路,在实践应用中,均取得了很好的效果。 (1)在基坑工程等级可拓评价中,综合考虑了基坑开挖深度、地下水埋深和软土层厚度这三个因素对基坑稳定性的影响。在指标权重确定方面,针对传统层次分析法中用于构造判断矩阵的方法——1～9标度法过于依赖专家经验、主观性强的缺陷,提出了基于正交试验设计方法和有限元分析来构造判断矩阵的方法,然后利用层次分析法原理计算得出指标权重。 (2)根据各类基坑监测指标如地表沉降、基底隆起、地下连续墙水平位移和弯矩、支撑轴力等,进行了基坑安全等级的可拓评价。根据监测指标反映基坑稳定性的特点,评价中采用主要以指标变动大小为计算依据的熵值法来确定权重,从而实现对指标量值和变化速率的兼顾考虑,使得整个评价更加符合工程实际中预警的要求。 可拓评价方法作为一种可实现综合、客观评价的新方法,具有广阔的应用前景,本文将其引入到基坑安全相关评价问题中,并就其中指标权重确定的问题提出了相应解决思路,这也为工程领域其它类似问题的解决提供了一种新的方法。 【关键词】：可拓评价 基坑工程等级 基坑安全等级 指标权重 层次分析法 有限元 熵值法
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TU470
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2008.070928
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 引言9-10
• 1.2 基坑安全评价的研究现状10-12
• 1.2.1 基坑工程等级评价10
• 1.2.2 基坑支护结构的安全评价10-12
• 1.3 可拓理论发展及应用现状12-14
• 1.3.1 可拓学的发展12-13
• 1.3.2 可拓理论在工程领域的应用13-14
• 1.4 综合评价中指标权重确定方法的研究现状14-18
• 1.4.1 权重确定方法的分类及特点15-16
• 1.4.2 研究现状16-18
• 1.5 问题的提出18-20
• 1.6 本文主要工作和技术路线20-22
• 1.6.1 本文的研究内容和创新20-21
• 1.6.2 本文的技术路线21-22
• 第二章 相关理论介绍22-39
• 2.1 可拓学基本理论22-32
• 2.1.1 引言22-23
• 2.1.2 物元理论23-26
• 2.1.3 可拓集合和关联函数26-29
• 2.1.4 可拓综合评价29-32
• 2.2 层次分析法32-36
• 2.2.1 层次分析法的基本原理和步骤32-34
• 2.2.2 判断矩阵的一致性判断34-35
• 2.2.3 层次分析法的不足35-36
• 2.3 熵值法简介36-39
• 2.3.1 熵36
• 2.3.2 熵值函数36-37
• 2.3.3 信息系统的熵值法37-39
• 第三章 结合有限元模拟和层次分析法的基坑工程等级可拓评价39-57
• 3.1 引言39-41
• 3.2 结合正交试验设计、有限元模拟和层次分析法确定权重41-51
• 3.2.1 基于正交试验设计原理的工况设计42-44
• 3.2.2 工况的 Plaxis有限元模拟44-48
• 3.2.3 线性回归分析构造判断矩阵48-50
• 3.2.4 层次分析法计算权重50-51
• 3.3 基坑工程等级可拓评价示例分析51-56
• 3.3.1 实例计算51-54
• 3.3.2 评价结果分析54-56
• 3.4 本章小结56-57
• 第四章 基于熵值法的基坑安全等级可拓评价57-76
• 4.1 引言57-62
• 4.1.1 基坑变形机理及影响因素57-58
• 4.1.2 基坑工程的信息化施工58-59
• 4.1.3 基坑安全评价相关标准59-62
• 4.2 熵值法在基坑安全监测评价中的应用优势62
• 4.3 基坑安全等级可拓评价实例分析一62-69
• 4.3.1 工程概况62-63
• 4.3.2 熵值法确定评价指标权重63-65
• 4.3.3 安全等级可拓评价65-67
• 4.3.4 评价结果分析与验证67-69
• 4.4 基坑安全等级可拓评价实例分析二69-74
• 4.4.1 工程简介69-70
• 4.4.2 熵值法确定评价指标权重70-71
• 4.4.3 安全等级可拓评价71-73
• 4.4.4 评价结果分析与验证73-74
• 4.5 本章小结74-76
• 第五章 总结与展望76-79
• 5.1 工作总结76-77
• 5.2 进一步工作的建议和展望77-79
• 参考文献79-83
• 致谢83-84
• 附录84