灰色系統(tǒng)理論在大跨徑橋梁施工控制中應用

1、灰色系統(tǒng)理論在大跨徑橋梁施工控制中應用摘要：在大跨徑橋梁的施工控制中，灰色系統(tǒng)理論 的應用是隨著橋梁建設的發(fā)展自身所需要的。本文通過對灰 色系統(tǒng)理論的簡要介紹以及灰色系統(tǒng)理論在大跨徑橋梁施 工控制中的模型的介紹來簡略的說明灰色系統(tǒng)理論如何在 大跨徑橋梁施工中應用。關鍵詞：灰色系統(tǒng)理論；概述；模型中圖分類號：tu741灰色系統(tǒng)理論的概述在橋梁的建造中，會有各種理論作為建造設計的基礎， 以便更好的促進滋工的順利進行。而在大跨徑橋梁施工中， 對橋梁的施工進行控制是為了確保橋梁結構在好似功德過 程中的安全以及結構誤差的程度是否在可控的范圍之內。在大跨度橋梁施工控制中，有著相對應的理論，其中灰 色理論是

2、最重要的理論，上個世紀九十年代被我國的橋梁施 工控制應用，其內在的各種優(yōu)勢使得其大受歡迎。具有貧數 據建模，預測的效果明顯等都是其自身的優(yōu)點。灰色系統(tǒng)理論在已有信息的基礎上構建原始序列并且 對這些原始序列進行加工和處理，從而建立相應的模型，達 到對系統(tǒng)進行控制的目的。當前的橋梁施工控制中主要采用的灰模型是gm (1, 1)模型，這種模型在以往的橋梁建筑中 起到了很大的作用，但是自身也存在一定的缺陷，對于長期 預測和波動性較大的數據序列的擬合較差，并且對于已有的 數據的利用率不是蠻高。因此在日益完善的橋梁建筑中，對 這類技術的要求也越來越高，從而對于這種模式也提出了很 多的要求，急需新的更加適合

3、的模型加以應用。2建立大跨徑梁橋施工控制中的模型2.1確定灰色系統(tǒng)的誤差數據序列在大跨度橋梁的施工控制中，對于懸臂澆注與懸臂拼裝 x二(x ,x (2),，x (n)；施工的連續(xù)梁橋,用不同的計算方法計算相關的序列:對應有實測值序列： y= (y (1), y (2),，y (n)以上的有關數據是建立灰色序列的重要依據，從而建立 灰色系統(tǒng)誤差數據序列：x= (x (0) (1), x (0) (2),，x (0) (n)x (0) =x (i) - y (i) +c式中，c為非負化常數，其 取值為x (i) - y (i)的負數中絕對值最大者。2.2各節(jié)段立模標高的確定在對各節(jié)段立模標高的確定

4、的時候，需要按照以下的公 式來確定：hm二hs+hy+ 6 i 其中，ity二 +在上面的式子中每一個都表示不同的意義，其中，hm為 計算立模標高；hs為箱梁底面中軸處設計標高；hy表示預 拱度；§i表示調整值；表示每個橋梁分段在其節(jié)點上的 撓度總和；表示張拉預應力在i節(jié)點產生的撓度總和；表 示混凝土收縮徐變在i節(jié)點產生的撓度；表示正常使用過 程中活載產生撓度的1/2； !表示掛籃變形值，這種數據的 結果是根據掛藍加載試驗得出來的；表示臨時與永久支座 的相差值。2. 3最佳立模標高的確定在上面分析了各節(jié)段立模標高的確定，下面就來分析在 橋梁施工控制中最佳立模標高的確定。在施工監(jiān)測所得

5、的結 構參數的數據是進行各節(jié)段的施工進行測量的重要指標，這 是成橋線形滿足設計要求的重要指標?，F(xiàn)在就根據灰色控制系統(tǒng)的相關理論來闡述如何確定 最佳的立模標高。在對已經完成的施工記為一個階段n,對 應的是一個結構狀態(tài)，而要進入下一階段的施工狀態(tài)，就要 合理的確定下一階段n+1的立模標高，從而選出最佳的立模 標高。主要分為以下幾個步驟：2. 3. 1在開始施工的時候，梁段混凝土澆注前后懸臂端豎向位移的預測;2. 3. 2然后在梁段混凝土澆注時掛籃變形的預測；2. 3. 3梁段混凝土張拉前后懸臂端豎向位移的預測；2. 3. 4在下一階段施工完畢后懸臂端標高的模型輸出；2. 3. 5從而確定最佳的立模

6、標高。下面有個公式可以來解釋不同的階段的標高的確定的 問題。當n+1階段施工完畢以后，懸臂端標高的預測輸出為 hp (n+1),則根據閉環(huán)預測有：h (n+1) = hm (n+1) -h (n) -hm (n)在以上的式子中，不同的式子會表示不同的意思: h (n)表示在第n階段施工完成以后懸臂端標高的實測值， 而hm (n)表示的是在施工完成以后懸臂端標高的模型輸出 值。2.3 “貧”信息系統(tǒng)及灰篩在很多的信息收集過程中，大多可以借助相關的系統(tǒng)， 從而用相對專業(yè)的語言來進行描述，但是在借助有些系統(tǒng)的 時候，要充分的考慮其復雜程度，這些系統(tǒng)涉及的因素有很 多，這些因素的存在是在不斷的變化著的

7、或者這些因素的相 關數據是相對缺乏的，因此要想利用這些系統(tǒng)來得到理想的 方案是很難的。就將這些系統(tǒng)稱之為“貧”信息系統(tǒng)。通過相應的系統(tǒng)可以獲得預測的信息，但是對于灰色系 統(tǒng)來說，這些數據的獲得是很難得，僅能獲得少量離散的數 據，形成的一種'貧”信息狀態(tài)。在一般的觀測數據中，有 很多的數據是可供選擇的，但是對于可供使用的數據來說是 相對不夠的，因此也就讓相關的人員在做研究的時候處于一 種可用信息數據缺乏的尷尬境地。因此，在相關的數據中對 于“貧”數據的研究和相關數據的處理就顯得是十分必要 t o在大跨度橋梁的施工控制中，灰色系統(tǒng)有一個基本的觀 點：在可供觀測的各種變量中，這些量都可以看作

8、是一定范 圍內變化的灰色量。在對灰色量的處理的時候應該用數據處 理的方法來尋找數據間的規(guī)律，從而達到自己的目的。在遵 循以上觀念的基礎上，主要采用四種方法來對數據進行生成 和處理：累加生成、累減生成、積分生成和逆積分生成變換, 這四種數據生成和處理的方法是灰色系統(tǒng)應用的主要方法。 在被研究的對象的時候獲得的信息一般會比較少，因此，在 對這些信息進行處理的時候要適當的對其成分進行確定。因 此，在這種此信息信息相對缺乏的情況下，就要用適當的方 法來尋求內在的規(guī)律。其實這是一種對不確定性的數據進行 排除，強化確定性數據的一種方法，這是灰色系統(tǒng)建模的一 種手段。2. 4趨勢關聯(lián)分析趨勢關聯(lián)分析是一種通

9、過灰色關聯(lián)度來分析和處理系 統(tǒng)各個因素行為貢獻測度的一種方法。這種方法的做法是通 過對系統(tǒng)統(tǒng)計的序列曲線的相似程度進行比較來分析各個 因素之間的關聯(lián)程度，因素之間的相似程度越近，他們之間 的關聯(lián)程度就越大，反之，關聯(lián)處度就越小。在趨勢關聯(lián)分 析中，這種方法對樣本量的大小多少沒有太高的要求，在分 析的時候也不需要遵循什么規(guī)律，但是分析的結果與一般的 定性分析的結果是相吻合的，因此，樣本的結構是具有廣泛 的實用性的。再來分析一下傳統(tǒng)的關聯(lián)分析中，計算數據之 間的序列關聯(lián)度的時候，只是考慮這些數據之間的幾何曲線 的關聯(lián)程度，這樣的做法在很大的程度上確實忽略了這些數 據序列的發(fā)展態(tài)勢的關聯(lián)度。因此，在

10、相對于其他的分析方 法，趨勢關聯(lián)分析方法在接近性和相似性方面的分析是比較 合理的，因此，在這個方面的分析上合租要應用的是趨勢關 聯(lián)分析方法。趨勢關聯(lián)度可以對事物之間的關聯(lián)性進行量 度，在可供利用的數據序列上綜合的分析序列之間的接近性 和相似性，從而達到所分析的序列之間的關聯(lián)度和影響。結束語綜合以上對灰色系統(tǒng)理論在大跨度橋梁施工控制中的 應用的探究，通過對相關的施工控制理論的分析，比較灰色 系統(tǒng)控制理論在大跨徑橋梁的施工控制中的合理性。而經過 比較、分析能夠更合理的對大跨徑的橋梁進行施工控制。在 大跨徑的懸澆混凝土箱橋梁的施工過程中，對數據的分析會 隨著橋梁情況的變化而發(fā)生變化，這種情況的不斷變化就需 要灰色系統(tǒng)控制理論來進行