留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于相空间重构的冻土路基变形预测

侯曙光 汪双杰 黄晓明

侯曙光, 汪双杰, 黄晓明. 基于相空间重构的冻土路基变形预测[J]. 交通运输工程学报, 2005, 5(2): 35-37.
引用本文: 侯曙光, 汪双杰, 黄晓明. 基于相空间重构的冻土路基变形预测[J]. 交通运输工程学报, 2005, 5(2): 35-37.
HOU Shu-guang, WANG Shuang-jie, HUANG Xiao-ming. Subgrade deformation forecast of frozen soil based on phase space reconstruction[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2005, 5(2): 35-37.
Citation: HOU Shu-guang, WANG Shuang-jie, HUANG Xiao-ming. Subgrade deformation forecast of frozen soil based on phase space reconstruction[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2005, 5(2): 35-37.

基于相空间重构的冻土路基变形预测

基金项目: 

国家西部交通建设科技项目 2002 318 000 04

详细信息
    作者简介:

    侯曙光(1977-), 男, 甘肃定西人, 东南大学博士研究生, 从事路基路面工程研究

  • 中图分类号: U416.168

Subgrade deformation forecast of frozen soil based on phase space reconstruction

More Information
    Author Bio:

    Hou Shu-guang(1977-), male, doctoral student, 86-25-83791654, sghou@163.com

  • 摘要: 应用最大Lyapunov指数预测多年冻土路基变形, 分析冻土路基变形的相空间重构方法和不同延迟时间及嵌入维数对最大Lyapunov指数的影响。发现当延迟时间为1, 嵌入维数为5时, 最大Lyapunov指数趋于稳定, 其值为0.00528。运用该指数, 进行冻土路基变形预测, 比较预测变形量和实测变形量, 得到最大相对误差为0.749%, 最小为0.135%。结果表明最大Lyapunov指数能够较好地反映冻土路基变形的混沌特征, 利用其进行冻土路基变形预测是可行的。

     

  • 图  1  变形曲线

    Figure  1.  Deformation curve

    图  2  lnc(r)~lnr曲线

    Figure  2.  Curves of lnc(r)~lnr

    图  3  变形预测曲线

    Figure  3.  Predicted deformation curves

    表  1  实际观测与预测数据对比

    Table  1.   Comparison of calculated and measured deformations

    时间/d 实测值/mm 预测值/mm 相对误差/%
    540 -74.1 -73.9 0.270
    555 -78.2 -77.7 0.639
    570 -80.0 -79.6 0.500
    585 -80.1 -79.5 0.749
    600 -75.3 -75.6 0.398
    615 -74.0 -74.1 0.135
    630 -73.2 -73.4 0.273
    645 -73.5 -73.3 0.272
    660 -71.3 -71.7 0.561
    675 -72.0 -72.1 0.139
    690 -72.5 -72.8 0.414
    705 -73.5 -74.2 0.52
    注: 表中的值为累计变形量。
    下载: 导出CSV
  • [1] 毛雪松, 胡长顺, 侯忠杰. 冻土路基温度场室内足尺模型试验[J]. 长安大学学报(自然科学版), 2004, 24(1): 30-33. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200401008.htm

    Mao Xue-song, Hu Chang-shun, Hou Zhong-jie. Laboratory large-scale test of temperature in permafrost subgrade[J]. Journal of Chang'an University(Natural Science Edition), 2004, 24(1): 30-33. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200401008.htm
    [2] 邓卫东, 张兴强, 陈波, 等. 路基不均匀沉降对沥青路面受力变形影响的有限元分析[J]. 中国公路学报, 2004, 17(1): 12-15. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL200401003.htm

    Deng Wei-dong, Zhang Xing-qiang, Chen Bo, et al. Nonlinear FEM analysis of influence of asphalt pavement unde non-homogenous settlement of roadbed[J]. China Journal of Highway and Transport, 2004, 17(1): 12-15. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL200401003.htm
    [3] 王东生, 曹磊. 混沌、分形及其应用[M]. 北京: 中国科学技术出版社, 1995.
    [4] 屈世显, 张建华. 复杂系统的分形理论与应用[M]. 西安: 陕西人民出版社, 1996.
    [5] 汪富泉, 李后强. 分形几何与动力系统[M]. 哈尔滨: 黑龙江教育出版社, 1993.
    [6] 陈继光. 基于Lyapunov指数的观测数据短期预测[J]. 水利学报, 2001, 39(9): 65-67. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SLXB200109011.htm

    Chen Ji-guang. Short term observation data forecasting based on Lyapunov exponent[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2001, 39(9): 65-67. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SLXB200109011.htm
    [7] 吴耿锋, 周佩玲, 储阅春, 等. 基于相空间重构的预测方法及其在天气预报中的应用[J]. 自然杂志, 1999, 21(2): 108-110. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZRZZ199902011.htm

    Wu Geng-feng, Zhou Pei-ling, Chu Yue-chun, et al. Prediction based on phase construction and it's application in weather forecast[J]. Nature Magazine, 1999, 21(2): 108-110. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZRZZ199902011.htm
    [8] 周创兵, 陈益峰. 基于相空间重构的边坡位移预测[J]. 岩土力学, 2000, 21(3): 205-207. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX200003003.htm

    Zhou Chuang-bing, Chen Yi-feng. Application of phase space reconstruction in slope displacement forecasting[J]. Rock and Soil Mechanics, 2000, 21(3): 205-207. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX200003003.htm
    [9] 刘永智, 吴青柏, 张建明, 等. 青藏高原多年冻土地区公路路基变形[J]. 冰川冻土, 2002, 24(1): 11-12. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BCDT200201001.htm

    Liu Yong-zhi, Wu Qing-bai, Zhang Jian-ming, et al. Deformation of highway roadbed in permafrost regions of the Tibetan plateau[J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2002, 24 (1): 11-12. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BCDT200201001.htm
  • 加载中
图(3) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  267
  • HTML全文浏览量:  74
  • PDF下载量:  239
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2004-10-09
  • 刊出日期:  2005-06-25

目录

    /

    返回文章
    返回