基于孔压静力触探的岩土参数正态性检验方法对比

岩土参数的正态分布是岩土工程可靠分析的基本假定之一。目前,岩土工程参数的正态性检验以KS （Kolmogorov-Smirnov）检验为主,然而诸多研究表明,对于小样本数据,KS检验的正态性检验结果并不可靠。本文以废黄河泛滥沉积相粉土中的孔压静力触探（CPTU）锥尖阻力q_t数据为研究对象,首先采用ANOVA （方差分析）检验,从CPTU测试资料中进行总体的样本筛选,然后应用SW （Shapiro-Wilk）检验、KS检验、LF （Lilliefors）检验和AD （Anderson-Darling）检验等4种正态性检验方法,在不同样本容量条件下,对测试数据进行正态性检验评价。当测试数据的样本容量充足时,分析结果表明：SW检验结果最为严格,KS检验结果最不保守,而LF检验和AD检验的严格性介于两者之间;对于常规岩土工程设计,采用KS检验结果即可满足稳定性分析要求,对于复杂岩土工程设计,采用SW检验对设计参数进行正态性检验,可降低设计的不确定性。     

拟合三参数对数正态分布时第三参数c的优选方法探讨

在地质数据中，许多数据常呈正偏或负偏分布，但并不服从对数或反对娄正态态分布。这时可考虑它们是否服从三参数对数或反对数正态分布。本给出一种估计第三参数ｃ的方法。它可快速、客观、较优地确定此参数，弥补以往凭经验多次选择、反复试算等缺陷，为检验地质数据的统计分布型式，掌握分布规律，从而用于统计预测等提供了方便。     

大样本岩土参数概率分布的正态信息扩散推断

在重要的岩土工程中,确定大样本岩土参数的概率分布对岩土工程稳定性和可靠性分析有着极其重要的意义。为此,基于积分均方误差最小计算得到的最优窗宽,提出了推断大样本岩土参数概率密度函数的正态信息扩散法。该方法基于信息扩散原理,从试验样本和信息论的角度出发,充分利用样本提供的数据信息,而不是先假定成经典的概率分布曲线拟合检验,数学意义和物理意义更加充分和严密。以推断压缩指数Cc的概率密度函数为例,分析了窗宽对信息扩散估计结果的影响规律,说明了该方法在大样本岩土参数概率密度函数推断方面的合理性。用该方法推断了大样本岩土抗剪强度参数的概率密度函数,通过K-S检验,验证了该方法的正确性和实用性。     

岩土参数不确定性的分析与评价

结合岩土工程实践的特点,定性分析参数不确定性的来源、分类、特征和处理方法,对认识岩土参数的变异性及概率极限状态设计准则的推广应用具有促进作用。     

关于岩土参数的可靠性估值

本文对可靠性估值中单侧置信界限和双侧置界限的理论和应用作了详细的说明。     

岩土工程可靠度分析的改进四阶矩方法

岩土工程可靠度分析中,功能函数往往呈隐式且具有强非线性性质,而目前最为实用的矩方法,如JC法、二次二阶矩法,主要适用于显式功能函数情形。为此,将高效的统计矩估计方法和可靠度分析的高阶矩法相结合,提出了一种岩土工程可靠度分析的改进四阶矩方法。首先,通过引入变量的独立化变换和线性变换将功能函数转换为参考变量的函数,并结合多变量函数的单变量降维近似方法和参考变量计算节点与权系数的确定方法,建立了功能函数前四阶矩的高效点估计法。然后,将上述统计矩与立方正态变换假设相结合,提出了易于实现的岩土工程可靠度分析的改进四阶矩方法。最后,由数学算例验证了统计矩估计方法的效率和精度,并通过经典的岩土工程算例验证了建议的改进四阶矩方法具有高效率、高精度且操作简单等特点。     

对数正态网纸法及其应用：一种微量元素地球化学数据分析法

介绍了一种非常有用的微量元素地球化学数据分析法－对数正态分布网纸法。用此方法不仅可以减少数据分解之人为因素，提供一些附加信息，如平均值、方差及变形系数；而且可以区分地层，了解不同矿化产出状态；更重要的是可以将微量元素分析数据自然而合理地分解化产出状态；更重要的是可以将微量元素分析数据自然而合理地分解成一组或几组，进而结合地质观察解释其地球化学过程。     

岩土参数的空间变异性分析

岩土参数具有空间变异性和不确定性,本文将岩土参数视为具有随机性和结构性的区域化变量,利用区域化变量理论和地质统计方法分析上海地基土有代表性的抗剪强度指标的空间变异特性。结果表明该方法是可行的。     

煤炭勘查中岩土参数的统计分析

基于岩土工程勘察规范中岩土参数标准值的确定方法,就修正系数在置信度为0.95和0.90的简化公式进行了讨论,并运用于煤炭勘查项目中具体力学参数的标准值计算。结果表明,工程实际中若遇试验数据不足,置信度0.95和0.90修正系数的简化公式均具有足够的精度;采用服从标准正态分布计算的置信度为0.90的单侧置信下限与采用正态分布计算的置信度为0.95的单侧置信下限相等。     

岩土强度参数概率分布拟合及贝叶斯优化

岩土强度参数是工程设计以及工程核算中十分重要的参数,但在实际工程中,由于条件有限,从室内外试验中得到的试验数据难以确定工程中应采用的设计值。利用贝叶斯公式可以参考以往工程中积累的工程经验对实际工程中得到的岩土强度参数进行优化。论述了强度参数的单独以及联合分布的概率分布拟合、检验以及贝叶斯方法优化,提出了相关的贝叶斯优化公式。通过锦屏一级水电站左岸坝肩处近SW向结构面强度参数的优化,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于Bootstrap方法的岩土体参数联合分布模型识别

小样本容量岩土体参数最优联合概率分布模型的识别是一个富有挑战性的问题。基于Bootstrap提出了小样本容量岩土体参数最优边缘分布函数和最优Copula函数识别方法。简要介绍了岩土体参数联合概率分布函数构造的Copula方法,采用AIC准则识别最优的边缘分布函数和Copula函数。将识别结果表示为不同备选边缘分布函数和Copula函数为最优边缘分布和最优Copula的权重系数集合,以基桩荷载-位移双曲线参数试验数据为例证明了所提方法的有效性。结果表明：基于小样本容量岩土体参数试验数据估计的样本均值、标准差和相关系数具有较大的离散性,这种离散性进一步导致了统计量AIC值存在较大变异性。提出的基于Bootstrap的最优边缘分布函数和最优Copula函数识别方法不仅可以有效地考虑统计量AIC值的变异性,而且能够综合地反映不同备选边缘分布函数和Copula函数为最优边缘分布和最优Copula函数的概率,为小样本容量岩土体参数最优边缘分布函数和最优Copula函数的识别提供了一条有效的途径。     

岩土工程中的设计地震动参数确定

与岩土工程相关的设计地震动参数的规定分散在各行业的工程设计规范之中,比较了主要技术规范中设计地震动参数规定之间的差别,讨论了在岩土工程的勘察与设计中确定地震动参数的方法和内容,分析和研究了确定设计地震动参数时不同规范之间需要协调的主要问题,指出了在目前岩土工程中的设计地震动参数确定方面的需要重点关注的参数选择的合理性,提出了具有地震工程专业基础（注册地震安评工程师）的注册土木工程师（岩土）确定具体设计地震动参数应更符合工程建设的实际需要的建议。     

岩土工程计算分析的力分配方法

提出了一种岩土工程计算的新方法,即力分配方法。阐述了力分配方法的原理,并详细推导了方法的相应公式。提出的方法,适应于一般的岩土体力学分析,也同样适应于一般的固体力学计算。由于采用分配法计算,因此,该方法具有分配法计算的所有特点：共同避免了组成和解算典型方程,而以逐次渐近的方法来计算节点的不平衡力;其物理概念生动形象,易于掌握,且程序简单。由于该方法所具有的这些特点,其将在岩土工程计算领域有较好的应用前景。     

基于无监督方法确定岩土参数取值

随着城市工程建设的发展,建筑工程事故问题愈发突出,采用传统方法求取的岩土参数区间无法满足实际工程需要。基于无监督学习思想,选取工程性质较差的泥炭质土,结合工程经验选用8个物理指标作为输入集,利用主成分分析（priciple components analysis, PCA）算法实现多样本多参数去耦合的降维处理,得出各物理指标相关性及敏感度,结合其相关性及敏感度赋予不同埋深泥炭质土物理指标的综合评价值。利用k-means聚类分析泥炭质土物理指标、综合评价值及工程特性之间的关系,为岩土参数选取提供理论基础。采用监督学习方法——BP神经网络算法分析无监督结果,验证（PCA—k-means）算法模型的合理性。将通过聚类分析得到的正态样本利用多种截尾法优化,得到可靠取值区间,并将取值结果与实际工程取值比较,验证了该模型工程参数取值的合理性。该算法模型具有较好的工程应用价值,所得研究结果可为工程勘察、设计、施工参数取值提供参考,也能为岩土参数取值分析提供新的分析方法。     

A Simple and Robust Lognormal Estimator

In an open pit mine, the selection of blocks for mill feed necessitates the use of a conditionally unbiased estimator not only to maximize profits, but also to predict precisely the grades at the mill. Estimation of blocks usually is done using a series of blasthole assays on a regular grid. In many instances, the blasthole grades show a lognormal-like distribution. This study examines an estimator based on the hypothesis of bilognormality between the true block grade and the estimate obtained using the blastholes. The properties of the estimator are established and the estimator is proven to be conditionally unbiased. It is almost as precise as the lognormal kriging estimator when the points are multilognormal. However, it is more precise than lognormal krigings when only univariate lognormality is present or when the distribution is not exactly lognormal. The estimator also is shown to be robust to errors in the specifications of the variogram model or of the expectation of Z. Contrary to lognormal krigings, the estimator does only a slight correction to the original estimate obtained using the blastholes assays.     

岩土参数随机场离散的三角形单元局部平均法

将不确定性岩土参数建模为随机场而非传统意义上的随机变量,基于随机场的局部平均理论,提出了用于二维随机场离散的三角形单元局部平均法。通过面积坐标变换和高斯数值积分,给出了三角形单元局部平均随机场协方差矩阵的解析计算方法和数值计算方法。采用算例再现了所提方法的分析过程和有效性,并与传统二维随机场四边形单元离散法进行了对比。结果表明:提出的二维随机场三角形单元离散法能与有限元三角形单元离散法完美结合,随机场单元与有限元单元的对应关系清晰,易于随机有限元程序的编制;对于随机场单元的均值,传统四边形单元离散法与所提方法的计算结果相同;对于随机场单元的方差,传统四边形单元离散法计算结果偏小,所提方法显得更加科学、合理。