›› 2007, Vol. 28 ›› Issue (6): 1118-1122.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

基于模糊集重心理论的岩体分类

苏永华,邹志鹏,赵明华   

  1. 湖南大学 土木学院,长沙 410082
  • 收稿日期:2005-09-26 出版日期:2007-06-11 发布日期:2013-09-13
  • 作者简介:苏永华,男,1965年生,博士后,教授,目前主要从事岩土工程、地下结构工程等科研和教学工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No. 50378036),湖南大学引进人才基金项目(No. 531103011143)和重点科学基金(No. 521101619)资助。

Rock classification based on theory of barycenter of fuzzy set

SU Yong-hua,ZOU Zhi-peng,ZHAO Ming-hua   

  1. Institute of Geotechnical Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China
  • Received:2005-09-26 Online:2007-06-11 Published:2013-09-13

摘要: 将模糊综合评判方法应用于岩体分类可造成评判信息丢失,影响评判结果的准确性和可信度。针对该缺陷,引入模糊集重心理论,克服了综合评判方法中某些因素由于权值较小而被“淹没”的现象。在此基础上,选取了岩石质量指标、单轴抗压强度、岩体完整性系数、岩石软化系数、最大地震烈度和地下水渗水量这6个对岩体质量及其稳定性影响比较大的因素,以正态分布作为其隶属函数,采用加权平均值法确定各因素权重值,建立了基于模糊集重心理论的岩体模糊分类方法。结合具体的工程实例,阐明了上述各因素模糊集重心的计算方法。利用基于模糊集重心的岩体模糊分类方法,研究了某一地下工程围岩的稳定性级别,并与模糊综合评判方法计算的结果和围岩的实际稳定情况进行了对比,验证了方法的准确性和适用性。

关键词: 模糊集重心理论, 岩体分类, 隶属函数, 权重

Abstract: The method of fuzzy synthetical assessment applied to rock mass classification results in losing information of judgment, then influences veracity and reliability of the result. In allusion to the limitation, the theory of barycenter of fuzzy set is imported. Because weights of some factors is relative small, if using usual fuzzy synthetical assessment method, it will result in phenomenon of “submerge”. However, this problem does not exist now. Based on this theory, the six more important influential factors for rock mass classification such as index of rocky quality, uniaxial strength of renitency, integrated modulus of rock mass, soft modulus of rock, maximal seismic intensity and osmotic quantity of groundwater, are chosen; then the normal distribution as its membership function and the theory of the mean are used based on proportion to conform weights of the whole factors. Thus the method of rock mass fuzzy synthetical classification based on the theory of fuzzy set has been established. The calculational method of barycenter of fuzzy set of the whole factors is clarified combining a material project example. Finally, the method of rock mass fuzzy classification based on the theory of barycenter of fuzzy set is used to research the steady classification of a certain underground wall rock. Compared to the result of the method of fuzzy synthetical assessment and the actual steady instance of the wall rock, the veracity and the applicability of the textual method are validated.

Key words: theory of barycenter of fuzzy set, rock mass classification, membership function, weight

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[1] 李建朋,聂庆科,刘泉声,于俊超,. 基于权重反分析的岩溶地面塌陷危险性评价方法研究[J]. , 2018, 39(4): 1395-1400.
[2] 李 坤,尚彦军 ,蒋 毅 ,何万通 ,林达明 ,常金源 ,陈延伟,. 基于改进多因素相互作用关系矩阵的场址评价 ——以CSNS工程选址为例[J]. , 2016, 37(S1): 400-408.
[3] 李 明 ,陈卫忠 ,杨建平 ,肖正龙,. 基于功效系数法的隧道结构健康监测系统预警研究[J]. , 2015, 36(S2): 729-737.
[4] 单 博,陈剑平,王 清. 基于最小熵理论和未确知测度理论的泥石流敏感性分析[J]. , 2014, 35(5): 1445-1454.
[5] 张永杰 ,李侑军 ,李邵军 ,江 权,. 边坡模糊可靠性分析隶属函数取值界限研究[J]. , 2014, 35(4): 1157-1163.
[6] 薛翊国,李术才,邱道宏,王者超,苏茂鑫,田 昊. 基于权重反分析和功效系数法的地下储油洞库围岩分类模型及应用研究[J]. , 2013, 34(12): 3549-3554.
[7] 顾成壮 ,杨鸿发 ,胡卸文 ,曾锦秀 ,罗 刚 . 模糊综合评判法分析地震滑坡启程能量转换[J]. , 2012, 33(S1): 297-302.
[8] 孙立川 ,张海平 ,周念清. 随机-模糊统计方法在岩土特征参数指标统计中的应用[J]. , 2012, 33(3): 821-826.
[9] 张乐文,邱道宏,李术才,张德永. 基于粗糙集和理想点法的隧道围岩分类研究[J]. , 2011, 32(S1): 171-175.
[10] 唐 海,万 文,刘金海. 基于未确知测度理论的地下洞室岩体质量评价[J]. , 2011, 32(4): 1181-1185.
[11] 林达明,尚彦军,孙福军,孙元春,吴锋波,刘志强. 岩体强度估算方法研究及应用[J]. , 2011, 32(3): 837-842.
[12] 王秀英,聂高众,王 松. 利用模糊数学方法建立汶川地震滑坡灾害评判标准[J]. , 2011, 32(2): 403-0410.
[13] 谢桂华,张家生. 基于K-L信息距离的多源信息融合法[J]. , 2010, 31(9): 2983-2986.
[14] 邱道宏,张乐文,李术才,肖云华,孙怀凤. 基于权重反分析方法的加权距离判别法及应用[J]. , 2010, 31(10): 3243-3247.
[15] 孙 强 ,薛 雷 ,王媛媛. 克里金参数估值法及其在参数估计分析中的应用[J]. , 2009, 30(S2): 371-373.
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[1] 马 青,赵均海,魏雪英. 基于统一强度理论的巷道围岩抗力系数研究[J]. , 2009, 30(11): 3393 -3398 .
[2] 潘 岳,李爱武,戚云松. 对“岩石蠕变变形的混沌特性研究”的讨论[J]. , 2010, 31(11): 3688 -3692 .
[3] 张建新,刘双菊,周嘉宾. 逆作基坑开挖卸荷对工程结构的影响分析[J]. , 2010, 31(S2): 218 -223 .
[4] 彭从文,朱向荣,王金昌. 基于渐近展开法的脆性岩石双尺度方法初步研究[J]. , 2011, 32(1): 51 -62 .
[5] 朱 晟,张美英,戴会超. 土石坝沥青混凝土心墙力学参数反演分析[J]. , 2009, 30(3): 635 -639 .
[6] 薛云亮,李庶林,林 峰,徐宏斌. 考虑损伤阀值影响的钢纤维混凝土损伤本构模型研究[J]. , 2009, 30(7): 1987 -1992 .
[7] 崔素丽,张虎元,刘吉胜,梁 健. 混合型缓冲回填材料膨胀变形试验研究[J]. , 2011, 32(3): 684 -691 .
[8] 王亮清,P.H.S.W. Kulatilake,唐辉明,梁 烨,吴 琼. 双临空面岩质边坡滑动与倾倒破坏的运动学分析[J]. , 2011, 32(S1): 72 -77 .
[9] 李 旭,张利民,敖国栋. 失水过程孔隙结构、孔隙比、含水率变化规律[J]. , 2011, 32(S1): 100 -105 .
[10] 张仪萍 ,王 洋 ,李 涛. 复合地基等效弹性参数研究[J]. , 2011, 32(7): 2106 -2110 .