變形觀測答案和試題

山東科技大學(xué)2010—2011學(xué)年第一學(xué)期《變形觀測與變形分析》考試試卷班級姓名學(xué)號一、（15分）寫出以下幾種動態(tài)變形模型表達式1、測點的運動方程；2、非周期變形模型；3、周期變形模型。二、（15分）驗證變形時間序列AR（P）模型的平穩(wěn)性條件，檢查下式是否滿足平穩(wěn)條件，并寫出其模型的預(yù)報式X—0.5X=att—1t三、（15分）用Matlab語言建立表中觀測數(shù)據(jù)y=f（x）的一個三次擬合表達式i12345X.1-2-1012yi-1-1011四、（20分）如下圖所示的水準(zhǔn)網(wǎng)中，觀測數(shù)據(jù)已知：h=1.231m，h=0.789m,h3=-1.536m,123h4=-0.471m,，按等權(quán)處理。要求：1、按秩虧網(wǎng)的直接解法，求待定點的高程平差值及其協(xié)因數(shù)陣。2、按擬穩(wěn)平差求待定點的高程平差值和協(xié)因數(shù)陣。X五、(10分)說明分形理論在測量方面的應(yīng)用情況。六、(10分)說明FLAC3D軟件分析問題的一般步驟。七、(15分)程序設(shè)計。根據(jù)工程需要，須在地下開挖一硐室，施工對象為均質(zhì)彈性土體，在自重作用下達到平衡狀態(tài)，隨后進行土體內(nèi)部開挖，要求編程分析開挖后土體的應(yīng)力及變形。計算范圍：80mX80mX80m硐室尺寸：20mX20mX20m材料特性：密度(kg/m3)體積模量/Mpa剪切模量/Mpa粘聚力/Mpa抗拉強度/Mpa內(nèi)摩擦角/(°)20003001000.010.00215

變形觀測試卷答案（手寫版）榔坤躊榔則剛軒Mt%刼m榔坤躊榔則剛軒Mt%刼m堀獅酈瞅”餉做誦徹岬陽0爐2訐）穌*恥啊川阿?創(chuàng)鬥㈢勵懣■桶:侗時認(rèn):…仙卩耳艸.泗湃趙泊如-O.l6670.0000l.l667-0.0000二題爲(wèi)附彌械型彩）絲罷?加Qq?、?（＞球上燈和k麴聊除，就今產(chǎn)爐齡…怦鬥忙艸％…如si嚴(yán)）斡沁仏…W屮戸）稱嗾陽牯堿傾獺蒯『加W"如心局種加,哪腓刪妙fehC???。?三、在matlab中輸入以下代碼:x=[-2,-l,0,l,2]y=[-l,-l,O,l,l]p=polyfit(x,y,3)按回車鍵得p=

即三次擬合表達式y(tǒng)=ax3+bx2+cx+d的系數(shù)為a=-0.1667;b=0.0000;c=1.1667;d=-0.0000所以三次擬合表達式為：y=-0.1667x3+1.1667x四、1、設(shè)X、X、X、X各點的高程為未知數(shù)x、x、x、x取各點的近似12341234值為：廠2-10、一廠2-10、一1-12-100-12-1-1)0-12丿卩x)18x28x3I8x丿1300I-13丿xo=100.000m,xo=101.231m,xo=102.020m,xo=100.484m123有n_4,t_4,t_3,d_t一t_100rv)1vr-1100、(8x)18x（0）誤差方程為：0-11002_2—v00-118x033IV丿'4y<100-1>I8x丿J3丿按照間接平差的原理，可得法方程:由于系數(shù)矩陣的秩為3,因此秩虧為1。所以有：Q所以有：Q=1116由法方程易知（2-10、r2-10-1)(13'N_-12-1,N_-12-10,W_011<0-12丿1<0-12-1>1<0丿未知參數(shù)的改正數(shù)為:8x=Nt1(nnJ111W=NtQw=11111'4.875、1.625-1.6254.875丿(mm)—2—2、2未知參數(shù)的平差值為:廠八、X1八X2八X3八lX丿(v、X01X02X03IX0丿'4y(8x、18x28x3l8f丿未知參數(shù)的協(xié)因數(shù)陣為：Qxx=NtQnqn111111112、在所示的水準(zhǔn)網(wǎng)中(100.005、101.233102.018(99.997丿(m)5—1—3—1—15—1—3—3—15—1—1—3—15=1=16和x為穩(wěn)定未知數(shù)，4作擬穩(wěn)平差:(v、1(—1100、(x、1(0、v0—110x02=2—v00—11x033lV丿'4yl100—1>lx丿、4yl13丿(1)誤差方程為:3(—1、(100、廠八、x2八xB=0,B=—110八,x=(x),X=1020—111123八11丿l00—1>lx丿'4y則有(2)計算以下矩陣:其中，t=4,t=1,t=3,d=112—1、式中,N11=2,N12=(-1—1)=Nt,N2221M=N—NNtN=22211112—1,det(M)=—12,rank(M)=30丿at=Bt—NN-1Bt111-101/2、0<-V2-1/2丿'501、'50-1、'1-2-5、MM=060,(MM)-=—040,M-=M(MM)-=—-24-224m12(105丿(-105丿(—5-21丿22101(a=M-atmV40卜1/4-V4V214-141/4-121/4-14=(-120(3)計算X、1(3.25\X2="1=-=0(檢核)3(-3.25丿￡1=01=6.50X1'6.50、八X3.252=八X03(￡丿(-3.25丿X=H=X0+X=(100.006101.234102.020100.481》0、'6.50''0''-3.25、03.250-3.25100-3.25-1>(-3.25丿(13丿(-3.25丿'-1100-11V=00-1‘1000.786-1.539-0.474》hh=h+V=(1.228(4)計算QXX'1/2000、Q='卩卩T卩at'01/40-1/4入入XXtaat丿001/20(0-1/4014丿五、（10分）說明分形理論在測量方面的應(yīng)用情況。答：研究分形性質(zhì)及其應(yīng)用的科學(xué)成為分型理論，自相似原則和迭代生成原則是分形理論的重要原則。它表征分形在通常的幾何變換下具有不變性，即標(biāo)度無關(guān)性。由自相似性是從不同尺度的對稱出發(fā)，也就意味著遞歸。分形形體中的自相似性可以是完全相同，分型理論在很多方面有廣泛的應(yīng)用，近些年在這分型理論的發(fā)展在測量方面也有廣泛的應(yīng)用?？陀^事物有它自己的特征長度，要用恰當(dāng)?shù)某叨热y量，用不同尺度的尺子測量可能造成很多誤差，產(chǎn)生了“無標(biāo)度性”問題。利用分形理論能夠通過用數(shù)據(jù)定義，并且通過實驗手段近似的計算，引進分形維數(shù)，比較精確地計算出復(fù)雜形體的長度。分形學(xué)理論從整體角度定量描述具有不規(guī)則結(jié)構(gòu)的復(fù)雜系統(tǒng)的形態(tài)，利用分形學(xué)理論計算變形觀測量的分形維數(shù)，描述某一變形體的共性，并由此分析變形體結(jié)構(gòu)的工作性態(tài)，它在在變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)分析處理上有很廣泛的應(yīng)用。六、采用FLAC進行數(shù)值模擬時，步驟如下：1、建立分析模型（1）生產(chǎn)網(wǎng)格，形成所需要的形狀；（2）定義本構(gòu)關(guān)系和材料性質(zhì)；（3）定義邊界和初始條件；2、進入平衡狀態(tài)，獲得模型的初始狀態(tài)，并檢查模型的響應(yīng)特征，若結(jié)果不滿意，則返回步驟一，若截獲滿意，執(zhí)行下一步。3、執(zhí)行變更，如（1）開挖（2）改變邊界條件4、進行求解，并檢查模型的響應(yīng)特征，若結(jié)果不滿意，返回步驟三，若結(jié)果可接受，只執(zhí)行下一步。5、判斷是否需要進行參數(shù)研究，若是，返回第一步或第三步，若否，結(jié)束。七、genzonbrisize202020ratio111&p0000p18000p20800p30080modelelaspropbulk3e6shear1e6coh10e3te