巖體是包含巖石和巖體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)面的綜合體。在實(shí)際的巖體內(nèi)部往往充斥著許多結(jié)構(gòu)面,由于結(jié)構(gòu)面的存在使得巖體的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和抗?jié)B性能都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于完整巖石。通過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析并對(duì)結(jié)構(gòu)面進(jìn)行優(yōu)勢(shì)分組是建立巖體三維網(wǎng)絡(luò)模型和對(duì)巖體的工程特性進(jìn)行科學(xué)評(píng)估的基礎(chǔ)工作和重要內(nèi)容。因此,對(duì)巖體結(jié)構(gòu)面的分布進(jìn)行研究,提取出結(jié)構(gòu)面的優(yōu)勢(shì)方位以進(jìn)行巖體工程研究與分析具有非常重要的工程意義。傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)分組方法是采用傾向玫瑰花圖或極點(diǎn)等密圖等方法,但是這種方法帶有很強(qiáng)主觀性,只能得到定性的分組結(jié)果。本文通過建立結(jié)構(gòu)面的數(shù)學(xué)模型,采用模糊C均值算法(FCM)構(gòu)造目標(biāo)函數(shù),對(duì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)進(jìn)行定量的分組。本文研究了一種基于結(jié)構(gòu)面優(yōu)勢(shì)組劃分的螢火蟲模糊聚類方法(FFCM),并且編制了相應(yīng)的程序以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)面優(yōu)勢(shì)組的自動(dòng)劃分。基于模糊決策理論對(duì)模糊加權(quán)指數(shù)m進(jìn)行優(yōu)選;針對(duì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)集中的噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究,基于可能性理論得到了一種結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)集中噪聲數(shù)據(jù)的處理方法;引入了一種元啟發(fā)式智能算法——螢火蟲算法(FA)來搜尋最優(yōu)結(jié)果,并對(duì)FA算法的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選;對(duì)聚類算法的有效性指標(biāo)進(jìn)行了研究,采用雙有效性指標(biāo)來共同對(duì)聚類的有效性進(jìn)行評(píng)價(jià);采用蒙特卡洛模擬的結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)對(duì)本文的分組方法進(jìn)行了系統(tǒng)的驗(yàn)證,并將該方法應(yīng)用于野外實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)中并對(duì)分組結(jié)果進(jìn)行分析。最終結(jié)果表明,本文的結(jié)構(gòu)面優(yōu)勢(shì)分組方法可以有效解決傳統(tǒng)方法需要提前指定分組數(shù)目、對(duì)初始值和噪聲數(shù)據(jù)敏感等缺陷,得到的劃分結(jié)果更加精確和符合實(shí)際情況。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TU45
【部分圖文】：

研究構(gòu)造發(fā)育的優(yōu)勢(shì)組方位，反之表示巖塊較完整的方位。在巖體結(jié)構(gòu)面分析中，常用極點(diǎn)等密度圖來分析其優(yōu)選方位，在結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計(jì)中用結(jié)構(gòu)面極點(diǎn)等密度圖反映節(jié)理發(fā)育的狀況和程度以及組合特征。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2833700