变形观测答案和试题

1、山东科技大学20102011学年第一学期变形观测与变形分析考试试卷班级 姓名 学号 一、 （15分）写出以下几种动态变形模型表达式1、 测点的运动方程；2、 非周期变形模型；3、 周期变形模型。二、 （15分）验证变形时间序列AR(P)模型的平稳性条件，检查下式是否满足平稳条件，并写出其模型的预报式三、 （15分）用Matlab语言建立表中观测数据y=f(x)的一个三次拟合表达式i12345xi-2-1012yi-1-1011四、（20分）如下图所示的水准网中，观测数据已知：=1.231m，=0.789m，= -1.536m，= -0.471m，按等权处理。要求：1、按秩亏网的直接解法，求待定

2、点的高程平差值及其协因数阵。2、按拟稳平差求待定点的高程平差值和协因数阵。五、（10分）说明分形理论在测量方面的应用情况。六、（10分）说明FLAC3D软件分析问题的一般步骤。七、（15分）程序设计。根据工程需要，须在地下开挖一硐室，施工对象为均质弹性土体，在自重作用下达到平衡状态，随后进行土体内部开挖，要求编程分析开挖后土体的应力及变形。(1) 计算范围：80m×80m×80m(2) 硐室尺寸：20m×20m×20m(3) 材料特性：密度(kg/m3)体积模量/Mpa剪切模量/Mpa粘聚力/Mpa抗拉强度/Mpa内摩擦角/（°）2000300

3、1000.010.00215变形观测试卷答案（手写版）一、二题三、在matlab中输入以下代码： x=-2,-1,0,1,2y=-1,-1,0,1,1p=polyfit(x,y,3)按回车键得p= -0.1667 0.0000 1.1667 -0.0000即三次拟合表达式y=ax3+bx2+cx+d的系数为a=-0.1667;b=0.0000;c=1.1667;d=-0.0000所以三次拟合表达式为：y=-0.1667x3+1.1667x 四、1、设、各点的高程为未知数、取各点的近似值为：有误差方程为：按照间接平差的原理，可得法方程：由于系数矩阵的秩为3，因此秩亏为1。由法方程易知所以有：未知

4、参数的改正数为：未知参数的平差值为：未知参数的协因数阵为：2、在所示的水准网中、和为稳定未知数，作拟稳平差：（1）误差方程为：则有其中，（2）计算以下矩阵：式中，（3）计算、和，（4）计算5、 （10分）说明分形理论在测量方面的应用情况。 答：研究分形性质及其应用的科学成为分型理论，自相似原则和迭代生成原则是分形理论的重要原则。它表征分形在通常的几何变换下具有不变性,即标度无关性。由自相似性是从不同尺度的对称出发,也就意味着递归。分形形体中的自相似性可以是完全相同，分型理论在很多方面有广泛的应用,近些年在这分型理论的发展在测量方面也有广泛的应用。客观事物有它自己的特征长度，要用恰当的尺度去测量

5、，用不同尺度的尺子测量可能造成很多误差，产生了“无标度性”问题。利用分形理论能够通过用数据定义，并且通过实验手段近似的计算，引进分形维数，比较精确地计算出复杂形体的长度。分形学理论从整体角度定量描述具有不规则结构的复杂系统的形态,利用分形学理论计算变形观测量的分形维数,描述某一变形体的共性, 并由此分析变形体结构的工作性态，它在在变形监测的数据分析处理上有很广泛的应用。六、采用FLAC进行数值模拟时，步骤如下：1、建立分析模型（1）生产网格，形成所需要的形状；（2）定义本构关系和材料性质；（3）定义边界和初始条件；2、进入平衡状态，获得模型的初始状态，并检查模型的响应特征，若结果不满意，则返回

6、步骤一，若截获满意，执行下一步。3、执行变更，如（1）开挖（2）改变边界条件4、进行求解，并检查模型的响应特征，若结果不满意，返回步骤三，若结果可接受，只执行下一步。5、判断是否需要进行参数研究，若是，返回第一步或第三步，若否，结束。七、gen zon bri size 20 20 20 ratio 1 1 1 & p0 0 0 0 p1 80 0 0 p2 0 80 0 p3 0 0 80model elasprop bulk 3e6 shear 1e6 coh 10e3 ten 2000 f 15ini dens 2000fix z ran z -0.1 0.1fix x ran x -0.1 0.1fix x ran x 79.9 80.1fix y ran y -