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1、以青藏高原為代表的高海拔寒區(qū)隧道在使用過(guò)程中出現(xiàn)的凍害現(xiàn)象導(dǎo)致隧道的使用率大大降低甚至報(bào)廢。由于凍害的影響,國(guó)家投入巨資無(wú)法收回,隧道通行人民的生命安全也無(wú)法保障。本文以寒區(qū)隧道凍害為背景,開展了人工凍土模型試驗(yàn),并針對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有限性的特點(diǎn),利用基于結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化原理和小樣本學(xué)習(xí)方法——支持向量機(jī)算法,建立了人工凍土溫度場(chǎng)發(fā)展的支持向量機(jī)模型。
1、通過(guò)寒區(qū)隧道模型試驗(yàn),得到了寒區(qū)隧道模型溫度變化規(guī)律:寒區(qū)隧道模型溫度變化分
2、為兩個(gè)階段:降溫段和升溫段,本文暫時(shí)不考慮升溫段的變化規(guī)律。降溫段變化規(guī)律大致為:隨著凍結(jié)時(shí)間的增加,圍巖各測(cè)點(diǎn)的溫度不斷降低,不同斷面、不同測(cè)點(diǎn)的溫度降低速率有些差異,整體來(lái)看可以分為斷面3和其他斷面兩組。
2、根據(jù)牛頓熱交換定律:物體從一種介質(zhì)流到另一種介質(zhì)的熱量和兩種介質(zhì)間的溫差成正比,初始凍結(jié)時(shí),隧道圍巖為室內(nèi)溫度與凍結(jié)管的溫差最大,故在此時(shí)降溫速度最快,隨著凍結(jié)時(shí)間的增長(zhǎng),兩者間的溫差減小,故在此時(shí)降溫速度減慢;到凍
3、結(jié)后期時(shí),兩者的溫差很小,故隧道圍巖溫度不再變化,趨于一個(gè)穩(wěn)定值。
3、位置3的降溫大致呈現(xiàn)一種對(duì)數(shù)函數(shù)減小的規(guī)律。其原因是位置3的溫度傳感器布設(shè)較多,布設(shè)比較均勻,反應(yīng)隧道圍巖溫度變化比較準(zhǔn)確;其他位置的的降溫規(guī)律大致呈現(xiàn)線性減小趨勢(shì)。
4、通過(guò)對(duì)SVM法的介紹和推導(dǎo)建立了人工凍土模型試驗(yàn)溫度場(chǎng)SVM模型。
5、把不同核函數(shù)應(yīng)用到所建模型上,通過(guò)比較選出最適合的核函數(shù),然后對(duì)溫度場(chǎng)溫度進(jìn)行預(yù)測(cè),通過(guò)與實(shí)測(cè)
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