收藏本站
《长安大学》 2001年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于同伦方法的路面模量反算的研究

查旭东  
【摘要】: 本文主要研究了基于同伦方法的路面模量反算,为了进行对比,同时研究了采用改 进遗传算法和人工神经网络理论进行路面模量反算。通过大量的分析、验证和比较表明, 同伦方法不仅有效地解决了数学规划法存在的初始值、局部收敛和稳定性差等问题,而 且克服了遗传算法速度慢与人工神经网络法精度差等缺点。工程应用分析表明,同伦方 法反算的模量结果很好地表征了路面的强度、刚度和使用性能,以此建立的水泥混凝土 路面接缝传荷能力的评价方法与沥青路面面层模量的温度修正方法可供工程应用参考。 因此,同伦方法是一种精度好、结果稳定、效率高且大范围收敛的模量反算方法,可广 泛应用于FWD弯沉盆的反算分析。 另外,结合本文的主要研究内容,以及当前神经网络理论发展的趋势,本文还探讨 了基于同伦神经网络理论的弹性层状体系的近似计算。研究表明,采用同伦BP神经网 络实现弹性层状体系理论弯沉系数和理论最大拉应力系数的近似计算是一种精度高、速 度快、适用范围大、泛化能力好且容易实现的方法,训练好的网络不仅可用于工程设计 和检测工作,而且还可用于一般的科研工作。 全文共分八章,各章主要内容如下: 第一章主要提出本文所要解决的关键问题,对这些问题在国内外的研究概况和发展 历史作简单回顾,并简要地说明主要研究内容,以及理论和实践意义。 第二章主要介绍路面模量反算的数学模型,分析现有模量反算方法的局限性,同时 简要地介绍轴对称弹性层状体系理论的应力和位移的计算。 第三章主要介绍同伦方法的基本理论和有关流形的数学知识,并讨论连续同伦算法 的实现,系统地讨论计算单个零点的Li-Yorke算法的步骤和注意要点。同时,将模量反 算问题转化为非线性映射求零点的问题,从而将大范围收敛的同伦方法引入路面模量反 算,并建立基于同伦方法的模量反算的数学模型和计算方法。在此基础上,编制同伦方 法的反算程序HMDEF,并根据理论弯沉盆的反算结果讨论同伦方法的精度和收敛性。 第四章为了进行对比,首先探讨改进遗传算法进行路面模量反算,并编制相应的反 算程序GADEF。然后,采用HMDEF、GADEF、EVERCALC、WESDEF和MODULUS 等反算程序对FWD实测弯沉盆进行反算,以及选取不同的初始值进行反算,将同伦方 法与遗传算法、数学规划法和数据库搜索法进行比较,以验证同伦方法的精度与大范围 收敛性。 第五章为了进一步对同伦方法进行比较分析,主要讨论基于人工神经网络理论的路 面模量反算。在系统介绍BP神经网络的模型、学习算法、训练与测试及存在问题的基 础上,采用三层BP网络并在训练样本中加入噪音数据实现模量反算,并编制相应的反 算程序BPDEF。然后,通过理论和实测弯沉盆的反算,比较同伦方法与神经网络法的 反算结果。 第六章根据JILS FWD测得的弯沉盆,以双层体系为主,讨论同伦方法的模量反算 结果与水泥混凝土路面性能的关系,并提出以反算模量评价接缝传荷能力的方法。同时, 根据美国LTPP Database的Dynatest FWD实测弯沉盆数据,选取两种典型的沥青路面结 构,以三层体系为主,采用同伦方法进行模量反算,并对反算结果与路表温度的关系进 行分析,建立反算模量的温度修正公式。 第七章根据同伦BP理论,推导三层BP神经网络的同伦学习算法的计算公式,研 9 究同伦BP神经网络实现弹性层状体系的理论弯沉系数与理论最大拉应力系数的近似计 算问题。 第八章主要总结全文的研究内容和主要结论,并对存在的问题以及未来的研究趋势 进行展望。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:U416.2

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 张世洲;凌建明;罗志刚;;国外未处治粒料与路基土回弹模量试验研究——基本原理与试验方法[J];公路;2006年11期
2 曾胜,王光明,张起森,查旭东;基于FWD荷载分布系数直解路面结构层模量[J];公路交通科技;2003年04期
3 查旭东;基于反算模量的接缝传荷能力的评价[J];中外公路;2002年02期
4 查旭东,王秉纲;基于人工神经网络的路面模量反算[J];交通运输工程学报;2002年02期
5 陈飞;张宁;林亚萍;钱振东;黄卫;;刚性路面传力杆接缝传荷能力评价新方法[J];交通运输工程学报;2006年04期
6 姜文楠;王大鹏;李龙;;路面弯沉结构层模量反算[J];山西建筑;2008年04期
7 赵喜明;才华;颜景波;;浅析路面模量反算法[J];北方交通;2008年02期
8 刘红坡,邱延峻,兰波,艾长发;基于弯沉的沥青路面结构模量反算方法[J];公路与汽运;2005年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 唐利民;非线性最小二乘的不适定性及算法研究[D];中南大学;2011年
2 曾胜;路面性能评价与分析方法研究[D];中南大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张娜;填土路基刚性指标及其快速检控技术研究[D];山东大学;2011年
2 武强;公路路基填料长期路用性能试验研究[D];西南交通大学;2011年
3 谢国栋;基于FWD的沥青路面反算模量修正系数研究[D];重庆交通大学;2011年
4 王晓文;高速公路沥青路面结构设计的实施与反演[D];重庆交通大学;2011年
5 赏江伟;不同地区气温差异性对沥青路面结构设计的影响研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 陈飞;沥青路面FWD弯沉温度修正研究[D];交通部公路科学研究院;2006年
7 录慧丽;路面温度与弯沉及其反算模量修正关系的研究[D];大连理工大学;2006年
8 李鹏;实测弯沉盆反演路面结构层模量的研究[D];山东科技大学;2007年
9 袁壮;重载和高温下沥青路面罩面结构的力学分析[D];长沙理工大学;2008年
10 王振兴;柔性路面结构层模量动力反分析研究[D];河北工程大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 查旭东,张起森;基于神经网络理论的三层体系弯沉拟合的研究[J];长沙交通学院学报;1999年03期
2 黄卫;邓学钧;;柔性路面中层弯拉应力简式计算[J];东南大学学报;1993年06期
3 焦李成,保铮;同伦BP网络理论与算法[J];电子学报;1993年11期
4 黄卫,张凡;单圆荷载下路面响应的近似计算[J];公路;1995年10期
5 黄卫;多层路面路表弯沉简式计算新方法[J];华东公路;1994年04期
6 李朝阳,郭忠印,许志鸿;弹性四层体系显式化公式的研究[J];华东公路;1996年02期
7 黄卫;俞海蓉;田鲁泉;;柔性路面中层弯拉应力简式计算[J];华东公路;1992年05期
8 吴文海,王学坤,许志鸿;柔性路面结构轮间路表弯沉逼近式的研究[J];同济大学学报(自然科学版);1994年01期
9 查旭东;基于神经网络理论的沥青路面结构四层体系弯沉的拟合研究[J];西安公路交通大学学报;2000年01期
10 寇雅楠,翁兴中;用神经网络理论预测机场水泥混凝土道面的使用寿命[J];中国公路学报;1997年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 闫强刚,王殿斌,冯紫良;Monte-Carlo法在地下工程可靠性分析中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2001年04期
2 淡丹辉,何广汉;智能桥梁结构的智能计算方案及其初步实现[J];四川建筑科学研究;2002年04期
3 郑浩,王全凤;L-M算法在高层结构体系选型中的应用[J];四川建筑科学研究;2003年03期
4 桂劲松,康海贵;结构可靠度计算的最优化方法及其Matlab实现[J];四川建筑科学研究;2004年02期
5 李波;王肇民;赵晖;;梁腹板开有圆孔时的稳定问题研究[J];四川建筑科学研究;2006年01期
6 李胡生;;地基土工实验数据的随机-模糊统计原理及方法[J];四川建筑科学研究;2006年05期
7 余俊;寇新建;刘兴磊;;考虑制造和安装误差的桁架结构可靠性计算[J];四川建筑科学研究;2007年01期
8 刘青峰;尹久仁;;神经网络智能诊断技术在混凝土结构中的理论实现与展望[J];四川建筑科学研究;2007年01期
9 郑慧凡;范晓伟;李安桂;张定才;;基于Excel的空调节能设备实验数据处理[J];四川建筑科学研究;2007年05期
10 白二雷;许金余;林晓峰;;用改进GM(1,1)模型预测机场水泥混凝土道面的使用寿命[J];四川建筑科学研究;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李如忠;孙世群;汪家权;钱家忠;;区域生态环境评价的主成分投影模型及其应用[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 冯艳;于立平;邵玮;乔俊峰;唐燕;;转变经济发展方式对北京经济影响的测度[A];科学发展:社会管理与社会和谐——2011学术前沿论丛(下)[C];2011年
3 席毅;许芳;陈虹;刘明星;;基于FPGA/SOPC的开放式控制器设计测试系统研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 刘京生;曾余庚;;电磁场分析的BEM—FEM耦合方法[A];1987年全国微波会议论文集(上)[C];1987年
5 邢誉峰;冯伟;;李级数法与Runge-Kutta法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
6 李宏亮;邵晓华;杨勇;;变速旋转柔性圆板的纵横振动与刚弹耦合分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
7 张宏立;彭光正;;SIMULINK环境下3RPS并联机构运动可视化研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
8 段书凯;刘光远;;网络参数对混沌联想记忆特性的影响[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
9 陶有成;覃新江;;广西荔浦公路养护管理模式探讨[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
10 丁文峰;;基于GIS和BP神经网络模型的长江中上游地区石漠化危险性评价[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵琪;我国国有企业人力资源优化配置研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 马勇;欧盟科技一体化研究[D];华东师范大学;2011年
3 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
4 李培英;新疆草坪用野生偃麦草种质资源评价[D];新疆农业大学;2010年
5 杨红;污水生化处理的智能建模与优化控制策略应用研究[D];华南理工大学;2010年
6 沈炎峰;多变量数据遗传分析方法的研究[D];浙江大学;2010年
7 吴云龙;GOCE卫星重力梯度测量数据的预处理研究[D];武汉大学;2010年
8 胡亮;基于边界法向磁通密度逐点测量的无旋磁场重构方法及其应用[D];浙江大学;2010年
9 张志刚;关于湿式离合器几个工作特性研究[D];浙江大学;2010年
10 徐慧峰;基于弹性波的地下管线水平导向钻随钻探测理论与技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
3 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
4 房闯刚;重载交通普通公路长寿命路面典型结构研究[D];郑州大学;2010年
5 王国宾;面向对象的公路空间数据库系统研究[D];郑州大学;2010年
6 杨欢;连霍高速改扩建项目公路和桥涵工程检测与评价[D];郑州大学;2010年
7 王斌;浅层地表缺陷动力探测技术研究[D];郑州大学;2010年
8 李婧琳;基于探地雷达的刚性路面板下脱空系统识别方法[D];郑州大学;2010年
9 尹继超;机器人遥操作中关键技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 孙敬武;基于周期图和神经网络船舶运动预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁西贵,梁新政,袁波;基于落锤式弯沉仪的路面模量动力反演初探[J];四川建筑科学研究;2002年04期
2 郑元勋;康海贵;蒋宝钧;;沥青路面反算模量的温度修正研究[J];四川建筑科学研究;2008年06期
3 赵松山,白雪梅;关于多重共线性检验方法的研究[J];中国煤炭经济学院学报;2001年04期
4 胡志刚;花向红;李海英;;基于同伦算法的非线性坐标转换模型研究[J];测绘工程;2008年06期
5 丁士俊;靳祥升;;平差不适定问题解性质与正则参数的确定方法[J];测绘科学;2006年02期
6 冯遵德;卢秀山;郭英;周兴东;;基于欧氏范数的Ⅱ类病态性诊断[J];测绘科学;2006年04期
7 游为;范东明;黄瑞金;;适用于任意旋转角的三维直角坐标转换方法[J];测绘科学;2009年05期
8 李广云;测量平差和最优化理论[J];测绘通报;1987年01期
9 卢秀山,欧吉坤,宋淑丽,冯尊德;度量观测方程系数矩阵复共线性的最小相对范数法[J];测绘通报;2003年06期
10 郑德华;特大型桥梁首级平面施工控制网的必要精度研究[J];测绘通报;2003年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郝大力;路面性能的评价与分析研究[D];长安大学;2000年
2 梁新政;路面结构层应力非线性特性反演研究[D];大连理工大学;2000年
3 姬亦工;层状非均质地基及其与多块板相互作用和反分析研究[D];大连理工大学;2000年
4 魏翠玲;粘弹性层状地基的动态反分析[D];大连理工大学;2000年
5 曾胜;路面性能评价与分析方法研究[D];中南大学;2003年
6 王振杰;大地测量中不适定问题的正则化解法研究[D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所);2003年
7 李朝奎;非线性模型空间测量数据处理理论及其应用[D];中南大学;2001年
8 贺跃光;工程开挖引起的地表移动与变形模型及监测技术研究[D];中南大学;2003年
9 宁伟;非线性最小二乘测量平差与空间数据误差分析[D];山东科技大学;2005年
10 李志勇;公路路基动强度设计方法及其在全风化花岗岩路基中的应用研究[D];西南交通大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 白吉祥;基于加速加载的沥青层疲劳性能研究[D];山东建筑大学;2011年
2 江晓霞;高等级公路施工控制力学问题研究[D];长安大学;2001年
3 李静;沥青混合料温度稳定性与路面设计[D];长安大学;2001年
4 韩子东;道路结构温度场研究[D];长安大学;2001年
5 孙晓立;路面结构反分析方法研究[D];湖南大学;2002年
6 宋焕宇;路面弯沉检测方法相关性的研究[D];大连理工大学;2001年
7 范文孝;路面材料性能反演方法的研究[D];大连理工大学;2002年
8 刘凤娥;遗传算法在路面材料参数反演中的应用研究[D];郑州大学;2002年
9 孙建兵;土基模量的非线性反演分析及其应用研究[D];郑州大学;2002年
10 王保定;柔性路面材料性能的动力反演[D];大连理工大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩西;陈上均;钟厉;王骑;;砼路面板脱空检测方法综述[J];重庆交通学院学报;2006年04期
2 沈汉鑫;;落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉检测方法相关性研究[J];广东科技;2006年08期
3 梅迎军;付智;赵尚传;;传力杆环氧涂层对使用寿命影响的分析[J];公路;2008年11期
4 张慧昕;;沥青混合料室内外动态模量相关性研究[J];公路;2009年07期
5 魏建国;查旭东;郑健龙;王秉纲;;PFWD在现场热再生沥青路面结构强度评价中的应用[J];公路交通科技(应用技术版);2008年S1期
6 吕惠卿;张湘伟;张荣辉;;破损水泥混凝土路面加铺AC路面的力学性能监测方法研究[J];公路交通科技(应用技术版);2010年06期
7 彭鹏;田波;牛开民;;水平安装误差时传力杆工作性能研究[J];公路交通科技;2011年06期
8 曾胜,徐琦;路面性能数据库系统开发探讨[J];中外公路;2004年03期
9 肖秋明,潘勇;基于FWD和BB的水泥混凝土路面板边弯沉的对比[J];中外公路;2004年05期
10 李宏志;;现场热再生沥青路面结构强度评价新技术[J];中外公路;2007年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高伟;季冻区水泥路面缩缝传荷体系与结构性损坏关系研究[D];东北林业大学;2011年
2 曾胜;路面性能评价与分析方法研究[D];中南大学;2003年
3 张鹏;高等级公路半刚性基层材料的抗裂性能研究[D];大连理工大学;2007年
4 吕惠卿;破损水泥混凝土路面的修复设计及可靠性研究[D];广东工业大学;2008年
5 张茂花;纳米路面混凝土的全寿命性能[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 侯荣国;复合式长寿命路面结构研究[D];长安大学;2008年
7 王朝辉;沥青路面加铺技术研究[D];长安大学;2008年
8 郑元勋;沥青路面动态弯沉及反算模量的温度修正研究[D];大连理工大学;2009年
9 李虹;基于机器视觉路面状态识别关键技术研究[D];吉林大学;2009年
10 李跃军;路基强度的快速无损检测、评价与控制研究[D];中南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尚保玉;高速公路沥青混凝土路面使用性能评价方法研究[D];武汉理工大学;2011年
2 荣坤;一种机场跑道安全信息采集与道面分析系统[D];大连海事大学;2011年
3 黄建强;路面平整度检测系统的设计和研究[D];西南交通大学;2011年
4 谢国栋;基于FWD的沥青路面反算模量修正系数研究[D];重庆交通大学;2011年
5 陈森;沥青路面FWD标准检测规程与弯沉温度修正研究[D];重庆交通大学;2011年
6 王晓文;高速公路沥青路面结构设计的实施与反演[D];重庆交通大学;2011年
7 吕新娓;黄土地区公路拓宽工程路面拼接技术研究[D];西安工业大学;2012年
8 谢静静;考虑接缝传荷能力的刚性道面设计计算理论[D];西北工业大学;2004年
9 林杜;基于模糊物元的水泥混凝土路面性能评价研究[D];长沙理工大学;2006年
10 孙翰耕;LSPM柔性基层在济聊高速公路大修工程中的应用研究[D];吉林大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 黄卫;邓学钧;;柔性路面中层弯拉应力简式计算[J];东南大学学报;1993年06期
2 黄卫;多层路面路表弯沉简式计算新方法[J];华东公路;1994年04期
3 雷茂锦;王秉纲;戴经梁;;水泥混凝土路面的评价方法[J];中国公路学报;1991年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周军,马闯,李光耀,钟志华;基于有限元网格映射方法的精确反算求解毛坯[J];机械工程学报;2002年12期
2 魏磊,黄宏伟;深基坑开挖过程中地下连续墙侧向位移预报分析[J];建筑结构;1999年05期
3 李陆勋;迭代法反算公路平曲线半径[J];林业建设;2004年03期
4 张德强,关伟琪;反算B-spline三次曲面控制顶点构造义齿几何模型[J];辽宁工学院学报;2000年05期
5 任瑞波,钟阳,张肖宁,黄永根;柔性路面结构参数反算的人工神经元法[J];哈尔滨建筑大学学报;2000年04期
6 刘影;赵官胜;胡佳波;孙制胜;;Excel规划求解在沥青混合料配合比设计中的研究[J];山东交通科技;2010年02期
7 王辉,石水玉;用三次样条函数反算平曲线参数[J];公路与汽运;2003年02期
8 叶葭;;采用新旧深度基准面应注意的问题[J];水运工程;2007年11期
9 曲邦定;;线路测量反算在施工放样中的应用[J];山西建筑;2008年17期
10 高胜;;码头岸坡稳定验算中层状土的指标反算[J];岩土工程界;2009年09期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 庄卫东;汪春;;精准农业中UTM投影及反算应用研究[A];农业机械化与新农村建设——中国农业机械学会2006年学术年会论文集(下册)[C];2006年
2 姚明;段宗来;;高斯投影与分幅多功能计算技巧与实现[A];华东六省一市测绘学会第十一次学术交流会论文集[C];2009年
3 汤小林;;实现在AutoCAD中对大地坐标的实时处理[A];第七届全国矿山测量学术会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 李晓旭;“排名”的正账反算[N];国际商报;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谢国栋;基于FWD的沥青路面反算模量修正系数研究[D];重庆交通大学;2011年
2 周立建;半刚性路面结构层模量衰减规律与反算方法研究[D];山东大学;2012年
3 敖洪涛;基于承载板试验的路面柔性材料非线性参数反算[D];长沙理工大学;2004年
4 梁清清;B样条的扩展及近似合并[D];合肥工业大学;2005年
5 蔡留成;某型发动机风扇性能增长改进设计[D];电子科技大学;2009年
6 孙大淼;利用智能网关技术降低用户语音欠费的研究及用户信控模式的改进[D];吉林大学;2008年
7 张久凤;基于监测数据的源强反算算法研究及应用[D];中国石油大学;2011年
8 吴伟峰;基于ANSYS的钢筋混凝土井口槽裂缝控制分析[D];天津大学;2012年
9 胡成超;深基坑桩锚支护结构受力变形特性及土压力反算研究[D];中国地质大学(北京);2013年
10 张年胜;红砂岩边坡稳定性分析及治理研究[D];长沙理工大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026