Bài toán mô hình xác định các thông số đất nền từ dữ liệu hiện trường

Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYEÃN NGỌC QUYẾT BÀI TOÁN MÔ HÌNH XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐẤT NỀN TỪ DỮ LIỆU HIỆN TRƯỜNG CHUYÊN NGÀNH : XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Mã ngành : 23.04.10 LUẬN VĂN THẠC SỸ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12 NĂM 2005 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán Bộ Hướng Dẫn Khoa Học: PGS.TS NGUYỄN THỊ HIỀN LƯƠNG Cán Bộ Chấm Nhận Xét 1: Caùn Bộ Chấm Nhận Xét 2: Luận văn Thạc sỹ bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SỸ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, Ngày …….tháng……năm 2006 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Ngọc Quyết Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 08 – 01 -1976 Nơi sinh: Nghệ An Chuyên ngành: Xây dựng dân dụng công nghiệp MSHV: XDDD13.020 I- TÊN ĐỀ TÀI: ‘’BÀI TOÁN MÔ HÌNH XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐẤT NỀN TỪ DỮ LIỆU HIỆN TRƯỜNG’’ II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu phương pháp phân tích ngược : Tối ưu, Lọc Kalman – Phần tử Hữu hạn - Sử dụng phương pháp để giải số ví dụ xác định thông đất từ liệu đo đạc trường số trường hợp toán phẳng, đàn hồi III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 07 – 07 – 2005 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 07 – 12 – 2005 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS Nguyễn Thị Hiền Lương CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH PGS.TS Nguyễn Thị Hiền Lương Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày TRƯỞNG PHÒNG ĐT – SĐH tháng năm 200 TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Nguyễn Thị Hiền Lương, người tận tình hướng dẫn để em thực hoàn thành Luận án Em xin cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại học Bách Khoa truyền đạt kiến thức khoa học q giá suốt thời gian em học trường Em xin trân trọng cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Kỹ thuật Công trình Ban giám hiệu Trường Đại học Bán công Tôn Đức Thắng khuyến khích, ủng hộ để em hoàn thành khoá học Con xin thành kính cảm ơn Ba Má, Anh Chị gia đình hỗ trợ, động viên suốt trình học Và cuối xin gởi lời cảm ơn đến vợ tôi, người chia sẻ khó khăn suốt thời gian học cao hoc TP HCM, ngày /12/05 NGUYỄN NGỌC QUYẾT Trang TÓM TẮT Luận văn thiết lập toán mô hình để xác định thông số đất từ liệu đo đạc trường Mô hình khảo sát môi trường vật liệu đàn hồi tuyến tính, đẳng hướng, hai chiều Phân tích thuận toán tiến hành theo phương pháp Phần tử Hữu hạn (PTHH) Trên sở toán mô hình đưa ra, luận văn đề xuất giải pháp phân tích ngược giúp cho việc xác định thông số Hai phương pháp phân tích ngược đề nghị sử dụng: phương pháp kết hợp Lọc Kalman – PTHH phương pháp Tối ưu Mức độ xác hiệu phương pháp kiểm tra qua số ví dụ xác định số đàn hồi Kết cho thấy hai phương pháp ứng dụng để phân tích ngược xác định thông số đất, sử dụng thông tin đo đạc trường Trang MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT MUÏC LUÏC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 10 1.1 KHÁI NIỆM BÀI TOÁN NGƯC TRONG CƠ HỌC .11 1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NGƯC 11 1.3 PHÂN TÍCH NGƯC ĐỂ XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ (BACK ANALYSIS FOR PARAMETER IDENTIFICATION) 12 1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU BÀI TOÁN NGƯC Ở VIỆT NAM 14 1.5 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 15 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA BÀI TOÁN THUẬN 17 2.1 BÀI TOÁN BIẾN DẠNG PHẲNG TRONG LÝ THUYẾT ĐÀN HỒI 18 2.2 CÁC PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN 18 2.2.1 Các phương trình cân 18 2.2.2 Các phương trình vật lý .19 2.2.3 Các phương trình biến dạng .20 2.2.4 Điều kiện biên 21 2.3 PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN (PTHH) 21 2.3.1 Khái niệm 21 Trang 2.3.2 Qui trình phân tích kết cấu PTHH 23 2.3.3 Các phương trình 24 a Ma trận độ cứng phần tử vector tải phần tử .24 b Ma trận cứng tổng thể vector tải tổng thể 25 2.4 GIẢI BÀI TOÁN BIẾN DẠNG PHẲNG BẰNG PTHH .26 2.4.1 Các hàm dạng 26 2.4.2 Ma trận độ cứng phần tử 28 2.4.3 Vector tải phần tử 29 2.4.4 Lập trình giải toán biến dạng phẳng 30 CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH NGƯC DỰA TRÊN PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU 31 3.1 THIẾT LẬP BÀI TOÁN TỐI ƯU 32 3.2 PHÂN TÍCH SỐ BÀI TOAÙN 33 3.2.1 Phân tích toán tối ưu không ràng buộc 33 3.2.2 Phân tích toán tối ưu với ràng buộc đơn giản .34 CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH NGƯC DỰA TRÊN PHƯƠNG PHÁP KẾT HP LỌC KALMAN – PTHH 36 4.1 LÝ THUYẾT XÁC SUẤT THỐNG KÊ 37 4.1.1 Kỳ vọng phương sai 37 4.1.2 Quy luật phân phối bình thường hay phân phối Gauss .38 4.2 ƯỚC LƯNG NGẪU NHIÊN 39 4.2.1 Mô hình không gian trạng thái (state-space models) 39 4.2.2 Bài toán thiết kế người quan sát (observer design problem) 41 Trang 4.2.3 Độ nhiễu đo đạc độ nhiễu trình 42 4.3 PHƯƠNG PHÁP LỌC KALMAN 43 4.3.1 Lọc Kalman rời rạc (discrete Kalman filter –DKF) 43 a Quá trình ước lượng 43 b Cơ sở tính toán phương pháp lọc 44 c Các đặc trưng xác suất phương pháp lọc 46 d Thuật giải lọc Kalman rời rạc 46 4.3.2 Phương pháp lọc Kalman mở rộng (Extended Kalman Filter – EKF) .49 a Quaù trình ước lượng 49 b Cơ sở tính toán lọc 50 4.4 PHÂN TÍCH NGƯC DỰA TRÊN PHƯƠNG PHÁP LỌC KALMAN - PTHH 54 4.4.1 Phương trình trạng thái 54 4.4.2 Phương trình quan sát 54 a Trường hợp sử dụng Lọc Kalman mở rộng – PTHH 55 b Trường hợp sử dụng Lọc Kalman – PTHH 57 CHƯƠNG V: ỨNG DỤNG XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐẤT NỀN TỪ DỮ LIỆU HIỆN TRƯỜNG 59 5.1 VÍ DỤ 60 5.2 VÍ DỤ 62 5.3 VÍ DỤ 65 5.4 VÍ DỤ 67 5.5 VÍ DỤ 69 Trang 5.6 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG SAI ĐO ĐẠC 72 5.7 PHÂN TÍCH ĐỘ NHẠY CÁC THÔNG SỐ 74 5.7.1 Ảnh hưởng chuyển vị đứng điểm .74 5.7.2 Ảnh hưởng chuyển vị đứng điểm .74 5.7.2 Nhận xét 76 CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 6.1 KẾT LUẬN 78 6.2 KIẾN NGHỊ 80 TAØI LIỆU THAM KHẢO 82 PHẦN PHỤ LỤC 85 TÓM TẮT LÝ LỊCH 125 Trang Chương Tổng quan CHƯƠNG I TỔNG QUAN Trang 10 Phần phụ luïc % 0 0 0]; fsao=f(1:10); f_=f(11:24); % -% Nhap cac chuyen vi dac duoc cua cac nut 1,4,5,6,9,14 % usao= [ -0.2161 -0.0926 -0.1812 -0.0521 -0.0646 -0.0133 -0.0959 -0.0344 -0.0119 0.0014]; % -% Gan cac gia tri ban dau cua nen dat % -E01=300; % modul dan hoi cua lop dat 1, don vi tf/m2 v01=0.1; % he so poisson cua lop dat E02=100; % modul dan hoi cua lop dat 2, don vi tf/m2 v02=0.1; % he so poisson cua lop dat E03=300; % modul dan hoi cua lop dat 3, don vi tf/m2 v03=0.1; % he so poisson cua lop dat % -% Tinh toan cac hang so Lame tu E va v % -lamda1=v01*E01/(1+v01)/(1-2*v01); %hang so Lame thu cua lop muy1=E01/2/(1+v01); %hang lame thu cua lop lamda2=v02*E02/(1+v02)/(1-2*v02); %hang so Lame thu cua lop muy2=E02/2/(1+v02); %hang lame thu cua lop lamda3=v03*E03/(1+v03)/(1-2*v03); %hang so Lame thu cua lop muy3=E03/2/(1+v03); %hang lame thu cua lop % -% x_lame=[lamda1;muy1;lamda2;muy2;lamda3;muy3]; % vector chua cac % hang so Lame x_Ev=[E01;v01;E02;v02;E03;v03]; % vector chua cac hang so dan hoi E, v % x_data=zeros(1,7); % phat sinh matran luu giu du lieu la cac hang so % E1, v1, E2, v2, E3, v3 qua moi buoc lap x_data(1,1)=0; x_data(1,2)=x_Ev(1); x_data(1,3)=x_Ev(2); x_data(1,4)=x_Ev(3); x_data(1,5)=x_Ev(4); x_data(1,6)=x_Ev(5); x_data(1,7)=x_Ev(6); % P=[ 0.001 0 0.001 0 0 0 0 Trang 111 Phần phụ lục % % 0 0 0 0 0.001 0 0 0.001 0 0 0.001 0 0 0.001]; Q=[ 0.00001 0 0 0.00001 0 0 0.00001 0 0 0.00001 0 0 0.00001 0 0 0 0 0 0.00001]; R=zeros(10,10); % phuong sai so do dac for i=1:10 R(i,i)=0.00000001; end; % -% Bat dau qua trinh loc % -epsilon=0.01; % thong so dung i=0; delta1=2; delta2=2; delta3=2; delta4=2; delta5=2; delta6=2; % while (delta1>epsilon)||(delta2>epsilon) ||(delta3>epsilon)||(delta4>epsilon) ||(delta5>epsilon)||(delta6>epsilon); i=i+1; % Qt=( x_lame(1)*Klam1(1:10,11:24)+x_lame(2)*Kmuy1(1:10,11:24) + x_lame(3)*Klam2(1:10,11:24)+x_lame(4)*Kmuy2(1:10,11:24) + x_lame(5)*Klam3(1:10,11:24)+x_lame(6)*Kmuy3(1:10,11:24))* inv( x_lame(1)*Klam1(11:24,11:24)+x_lame(2)*Kmuy1(11:24,11:24) + x_lame(3)*Klam2(11:24,11:24)+x_lame(4)*Kmuy2(11:24,11:24) + x_lame(5)*Klam3(11:24,11:24)+x_lame(6)*Kmuy3(11:24,11:24)); % Mesurement Update -% % yt=fsao-Qt*f_; Ht=[(Klam1(1:10,1:10)-Qt*Klam1(11:24,1:10))*usao, (Kmuy1(1:10,1:10)-Qt*Kmuy1(11:24,1:10))*usao, (Klam2(1:10,1:10)-Qt*Klam2(11:24,1:10))*usao, (Kmuy2(1:10,1:10)-Qt*Kmuy2(11:24,1:10))*usao, (Klam3(1:10,1:10)-Qt*Klam3(11:24,1:10))*usao, (Kmuy3(1:10,1:10)-Qt*Kmuy3(11:24,1:10))*usao]; Kt=P*Ht'/(Ht*P*Ht'+R); x_lame=x_lame+Kt*(yt-Ht*x_lame); % lamda1=x_lame(1); muy1=x_lame(2); lamda2=x_lame(3); Trang 112 Phần phụ lục muy2=x_lame(4); lamda3=x_lame(5); muy3=x_lame(6); % v1=lamda1/2/(lamda1+muy1); E1=2*muy1*(1+v1); v2=lamda2/2/(lamda2+muy2); E2=2*muy2*(1+v2); v3=lamda3/2/(lamda3+muy3); E3=2*muy3*(1+v3); % x_Ev=[E1;v1;E2;v2;E3;v3]; P=P-Kt*Ht*P; % Time Update -P=P + Q; % Luu Ket Qua x_data(i+1,1)=i; x_data(i+1,2)=x_Ev(1); x_data(i+1,3)=x_Ev(2); x_data(i+1,4)=x_Ev(3); x_data(i+1,5)=x_Ev(4); x_data(i+1,6)=x_Ev(5); x_data(i+1,7)=x_Ev(6); % -delta1=abs(x_data(i+1,2)-x_data(i,2))/x_data(i,2); delta2=abs(x_data(i+1,3)-x_data(i,3))/x_data(i,3); delta3=abs(x_data(i+1,4)-x_data(i,4))/x_data(i,4); delta4=abs(x_data(i+1,5)-x_data(i,5))/x_data(i,5); delta5=abs(x_data(i+1,6)-x_data(i,6))/x_data(i,6); delta6=abs(x_data(i+1,7)-x_data(i,7))/x_data(i,7); end; x_data % -% Minh hoa ket qua phan tich nguoc nen bang thi % -% x_data1= % ket qua phan tich cua Arai [Arai_83] [0 3.00 0.100 1.00 0.100 3.00 0.100 3.15 0.115 1.50 0.105 3.20 0.095 1.40 0.185 2.05 0.180 4.20 0.115 0.90 0.290 3.20 0.270 5.25 0.125 0.95 0.300 3.30 0.275 5.30 0.127 0.90 0.370 3.20 0.330 5.40 0.140 0.97 0.380 3.18 0.350 5.35 0.145 0.96 0.381 3.10 0.345 5.30 0.150 0.99 0.385 3.08 0.355 5.30 0.155 0.99 0.390 3.05 0.345 5.27 0.156 10 0.99 0.390 3.03 0.355 5.27 0.156]; k=(x_data(:,1)); % Ve thi cua E cua lop (E1) E11=(x_data1(:,2)); E12=(x_data(:,2)/100); subplot(1,2,1); Trang 113 Phần phụ lục plot(k,E11,'o-','LineWidth',1.5); hold on plot(k,E12,'^ ','LineWidth',1.5); xlabel('So buoc lap'); ylabel('E1(x10^2 tf/m^2)'); legend ('Toi uu', 'Kalman filter-PTHH') grid on; hold off; % % Ve thi cua v cua lop (v1) v11=(x_data1(:,3)); v12=(x_data(:,3)); subplot(1,2,2); plot(k,v11,'o-','LineWidth',1.5); hold on plot(k,v12,'^ ','LineWidth',1.5); xlabel('So buoc lap'); ylabel('He so Poisson v1'); legend ('Toi uu', 'Kalman filter-PTHH') grid on; hold off; % Ve thi cua E cua lop (E2) E21=(x_data1(:,4)); E22=(x_data(:,4)/100); subplot(1,2,1); plot(k,E21,'o-','LineWidth',1.5); hold on plot(k,E22,'^ ','LineWidth',1.5); ylabel('E2(x10^2 tf/m^2)'); xlabel('So buoc lap'); legend ('Toi uu', 'Kalman filter-PTHH') grid on; hold off; % % Ve thi cua v cua lop (v2) v21=(x_data1(:,5)); v22=(x_data(:,5)); subplot(1,2,2); plot(k,v21,'o-','LineWidth',1.5); hold on plot(k,v22,'^ ','LineWidth',1.5); ylabel('He so Poisson v2'); xlabel('So buoc lap'); legend ('Toi uu', 'Kalman filter-PTHH') grid on; hold off % Ve thi cua E cua lop (E3) E31=(x_data1(:,6)); E32=(x_data(:,6)/100); subplot(1,2,1); plot(k,E31,'o-','LineWidth',1.5); hold on plot(k,E32,'^ ','LineWidth',1.5); ylabel('E3(x10^2 tf/m^2)'); xlabel('So buoc lap'); legend ('Toi uu', 'Kalman filter-PTHH') grid on; Trang 114 Phần phụ luïc % % Ve thi cua v cua lop (v3) v31=(x_data1(:,7)); v32=(x_data(:,7)); subplot(1,2,2); plot(k,v31,'o-','LineWidth',1.5); hold on plot(k,v32,'^ ','LineWidth',1.5); ylabel('He so Poisson v3'); xlabel('So buoc lap'); legend ('Toi uu', 'Kalman filter-PTHH') grid on; Ví dụ 5: % -% Phan tich nguoc VI DU % -% -ptype=2; % truong hop btoan bdang fang t=1; % be day ptu bang don vi = 1m v=0.4; % -Syms E1 E2 E3 Syms E4 E5 E6 % -% -ep=[ptype t]; D1=hooke(ptype,E1,v);%tinh mtran vat lieu D2=hooke(ptype,E2,v);%tinh mtran vat lieu D3=hooke(ptype,E3,v); D4=hooke(ptype,E4,v); D5=hooke(ptype,E5,v); D6=hooke(ptype,E6,v); % -ex1=[0 0]; %toa x cua loai fan tu ey1=[0 1]; %toa y cua loai fan tu ex2=[0 2]; %toa x cua loai fan tu ey2=[0 1]; %toa y cua loai fan tu % -% Ma tran cung phan tu % -Ke11=plante(ex1,ey1,ep,D1); Ke12=plante(ex2,ey2,ep,D1); Ke21=plante(ex1,ey1,ep,D2); Ke22=plante(ex2,ey2,ep,D2); Ke31=plante(ex1,ey1,ep,D3); Ke32=plante(ex2,ey2,ep,D3); Ke41=plante(ex1,ey1,ep,D4); Ke42=plante(ex2,ey2,ep,D4); Ke51=plante(ex1,ey1,ep,D5); Ke52=plante(ex2,ey2,ep,D5); Ke61=plante(ex1,ey1,ep,D6); Ke62=plante(ex2,ey2,ep,D6); % -K=zeros(98); % khoi tao ma tran cung tong the Trang 115 Phần phụ lục K=sym(K); f=zeros(98,1);% khoi tao vector tai tong the f(1)=-6; f(2)=-3.6; f(16)=-1.2; % gan cac gia tri luc mat quy ve nut, tf % -% Ma tran chua cac bac tu cua cac phan tu % -edof=[1 74 18 10 11 73 74 18 19 20 10 11 19 20 12 10 11 19 20 21 12 21 13 14 12 21 22 23 13 14 22 23 15 16 13 14 22 23 24 25 15 16 24 25 17 15 16 10 24 25 26 27 17 11 26 27 98 17 12 26 27 97 28 98 13 75 29 19 20 74 18 14 75 29 30 31 19 20 15 30 31 21 19 20 16 30 31 32 21 17 32 22 23 21 18 32 33 34 22 23 19 33 34 24 25 22 23 20 33 34 35 36 24 25 21 35 36 26 27 24 25 22 35 36 37 38 26 27 23 37 38 97 28 26 27 24 37 38 96 39 97 28 25 76 40 30 31 75 29 26 76 40 41 42 30 31 27 41 42 32 30 31 28 41 42 43 32 29 43 33 34 32 30 43 44 45 33 34 31 44 45 35 36 33 34 32 44 45 46 47 35 36 33 46 47 37 38 35 36 34 46 47 48 49 37 38 35 48 49 96 39 37 38 36 48 49 95 50 96 39 37 77 51 41 42 76 40 38 77 51 52 53 41 42 39 52 53 43 41 42 40 52 53 54 43 41 54 44 45 43 42 54 55 56 44 45 43 55 56 46 47 44 45 44 55 56 57 58 46 47 45 57 58 48 49 46 47 46 57 58 59 60 48 49 47 59 60 95 50 48 49 48 59 60 94 61 95 50 49 78 62 52 53 77 51 50 78 62 63 64 52 53 51 63 64 54 52 53 Trang 116 Phần phụ lục 52 63 64 65 54 53 65 55 56 54 54 65 66 67 55 56 55 66 67 57 58 55 56 56 66 67 68 69 57 58 57 68 69 59 60 57 58 58 68 69 70 71 59 60 59 70 71 94 61 59 60 60 70 71 93 72 94 61 61 79 80 63 64 78 62 62 79 80 81 82 63 64 63 81 82 65 63 64 64 81 82 83 84 65 65 83 84 66 67 65 66 83 84 85 86 66 67 67 85 86 68 69 66 67 68 85 86 87 88 68 69 69 87 88 70 71 68 69 70 87 88 89 90 70 71 71 89 90 93 72 70 71 72 89 90 91 92 93 72]; % -% Ghep noi cac Ke vao K % -for i=1:2:11 K=assem(edof(i,:),K,Ke11); end; for i=2:2:12 K=assem(edof(i,:),K,Ke12); end; for i=13:2:23 K=assem(edof(i,:),K,Ke21); end; for i=14:2:24 K=assem(edof(i,:),K,Ke22); end; for i=25:2:35 K=assem(edof(i,:),K,Ke31); end; for i=26:2:36 K=assem(edof(i,:),K,Ke32); end; for i=37:2:47 K=assem(edof(i,:),K,Ke41); end; for i=37:2:48 K=assem(edof(i,:),K,Ke42); end; for i=49:2:59 K=assem(edof(i,:),K,Ke51); end; for i=50:2:60 K=assem(edof(i,:),K,Ke52); end; Trang 117 Phần phụ lục for i=61:2:71 K=assem(edof(i,:),K,Ke61); end; for i=62:2:72 K=assem(edof(i,:),K,Ke62); end; % -bc=[73 0]; % khoi tao vector chua cac bac tu bi khu for i=2:26 bc(i,1)=bc(i-1,1)+1; end; % -% Khu dieu kien bien cua f theo bc % -[m,n]=size(f); fdof=(1:m)'; % pdof=bc(:,1); fdof(pdof)=[]; f=f(fdof); % -% Khu dieu kien bien cua K theo bc % -K=red(K,bc); % -% -% Loc Kalman mo rong % -% graKE1=diff(K,E1); graKE2=diff(K,E2); graKE3=diff(K,E3); graKE4=diff(K,E4); graKE5=diff(K,E5); graKE6=diff(K,E6); % E01=3; E02=3; E03=3; E04=3; E05=3; E06=3; % % x=[E01;E02;E03;E04;E05;E06]; % vector chua cac hang so dan hoi E x_data=zeros(1,7); % phat sinh matran luu giu du lieu la cac hang so % E qua moi buoc lap x_data(1,1)=0; x_data(1,2)=x(1); x_data(1,3)=x(2); x_data(1,4)=x(3); x_data(1,5)=x(4); x_data(1,6)=x(5); x_data(1,7)=x(6); P=zeros(6); for i=1:6 P(i,i)=0.001; Trang 118 Phần phụ lục end Q=zeros(6); for i=1:6 Q(i,i)=0.00001; end R=zeros(12); % phuong sai dac for i=1:12 R(i,i)=0.00000001; end; % % -% Bat dau qua trinh loc % -epsilon=0.01; % thong so dung i=0; delta1=1; delta2=1; delta3=1; delta4=1; delta5=1; delta6=1; yt= [ -3.4494 -4.3801 -0.0617 -0.2550 -0.4273 -0.4715 -0.2402 -0.1640 0.2400 -0.0384 0.2002 0.0226]; % while (delta1>epsilon)||(delta2>epsilon) ||(delta3>epsilon)||(delta4>epsilon) ||(delta5>epsilon)||(delta6>epsilon) i=i+1; % Mesurement Update - % graKE10=subs(graKE1,{E1,E2,E3,E4,E5,E6},{x(1),x(2),x(3),x(4),x(5),x(6)}); graKE10=subs(graKE10); graKE20=subs(graKE2,{E1,E2,E3,E4,E5,E6},{x(1),x(2),x(3),x(4),x(5),x(6)}); graKE20=subs(graKE20); graKE30=subs(graKE3,{E1,E2,E3,E4,E5,E6},{x(1),x(2),x(3),x(4),x(5),x(6)}); graKE30=subs(graKE30); graKE40=subs(graKE4,{E1,E2,E3,E4,E5,E6},{x(1),x(2),x(3),x(4),x(5),x(6)}); graKE40=subs(graKE40); graKE50=subs(graKE5,{E1,E2,E3,E4,E5,E6},{x(1),x(2),x(3),x(4),x(5),x(6)}); graKE50=subs(graKE50); graKE60=subs(graKE6,{E1,E2,E3,E4,E5,E6},{x(1),x(2),x(3),x(4),x(5),x(6)}); graKE60=subs(graKE60); K0=subs(K,{E1,E2,E3,E4,E5,E6},{x(1),x(2),x(3),x(4),x(5),x(6)}); Trang 119 Phần phụ lục u0=inv(K0)*f; grauE10=-1*inv(K0)*graKE10*u0; grauE10=subs(grauE10); grauE20=-1*inv(K0)*graKE20*u0; grauE20=subs(grauE20); grauE30=-1*inv(K0)*graKE30*u0; grauE30=subs(grauE30); grauE40=-1*inv(K0)*graKE40*u0; grauE40=subs(grauE40); grauE50=-1*inv(K0)*graKE50*u0; grauE50=subs(grauE50); grauE60=-1*inv(K0)*graKE60*u0; grauE60=subs(grauE60); A=[grauE10 grauE20 grauE30 grauE40 grauE50 grauE60]; Ht=A(1:12,1:6); % end Kt=P*Ht'/(Ht*P*Ht'+R); x=x+Kt*(yt-u0(1:12)); x=subs(x) P=P-Kt*Ht*P; % Time Update -% P=P + Q; % % Luu Ket Qua % x_data(i+1,1)=i; x_data(i+1,2)=x(1); x_data(i+1,3)=x(2); x_data(i+1,4)=x(3); x_data(i+1,5)=x(4); x_data(i+1,6)=x(5); x_data(i+1,7)=x(6); % -delta1=abs(x_data(i+1,2)-x_data(i,2))/x_data(i,2); delta2=abs(x_data(i+1,3)-x_data(i,3))/x_data(i,3); delta3=abs(x_data(i+1,4)-x_data(i,4))/x_data(i,4); delta4=abs(x_data(i+1,5)-x_data(i,5))/x_data(i,5); delta5=abs(x_data(i+1,6)-x_data(i,6))/x_data(i,6); delta6=abs(x_data(i+1,7)-x_data(i,7))/x_data(i,7); x_data; x_data Các hàm có gọi chương trình function [D]=hooke(ptype,E,v) % D=hooke(ptype,E,v) % % PURPOSE % Calculate the material matrix for a linear % elastic and isotropic material Trang 120 Phần phụ lục % % INPUT: ptype=1: plane stress % 2: plane strain % 3: axisymmetry % 4: three dimensional % % E : Young's modulus % v : Poissons const % % OUTPUT: D : material matrix % if ptype==1 Dm=E/(1-v^2)*[1 v 0; v 0; 0 (1-v)/2]; elseif ptype==2 Dm=E/(1+v)/(1-2*v)*[1-v v v 0; v 1-v v 0; v v 1-v 0; 0 (1-2*v)/2];; elseif ptype==3 Dm=E/(1+v)/(1-2*v)*[1-v v v 0; v 1-v v 0; v v 1-v 0; 0 (1-2*v)/2];; elseif ptype==4 Dm=E/(1+v)/(1-2*v)*[1-v v v 0 0; v 1-v v 0 0; v v 1-v 0 0; 0 (1-2*v)/2 0; 0 0 (1-2*v)/2 0; 0 0 (1-2*v)/2]; else error('Error ! Check first argument, ptype=1,2,3 or allowed') return end D=Dm; % end -function [D]=hooke1(lamda,muy) % % PURPOSE % Calculate the material matrix for a linear % elastic and isotropic material % % INPUT: % lamda : Hang so Lame thu nhat % muy : Hang so Lame thu % % OUTPUT: D : material matrix % Dm=[lamda+2*muy lamda lamda 0; lamda lamda+2*muy lamda lamda lamda lamda+2*muy 0 muy];; Trang 121 0; 0; Phần phụ luïc D=Dm; % end -function [Ke,fe]=plante(ex,ey,ep,D,eq) % Ke=plante(ex,ey,ep,D) % [Ke,fe]=plante(ex,ey,ep,D,eq) % % PURPOSE % Calculate the stiffness matrix for a triangular plane stress % or plane strain element % % INPUT: ex = [x1 x2 x3] element coordinates % ey = [y1 y2 y3] % % ep = [ptype t ] ptype: analysis type % t: thickness % % D constitutive matrix % % eq = [bx; bx: body force x-dir % by] by: body force y-dir % % OUTPUT: Ke : element stiffness matrix (6 x 6) % fe : equivalent nodal forces (6 x 1) % ptype=ep(1); t=ep(2); bx=0.; by=0.; if nargin==5; C=[ 1 ex(1) ey(1) 0 ex(2) ey(2) 0 ex(3) ey(3) 0 1 bx=eq(1); by=eq(2); end ex(1) ex(2) ex(3) ey(1) ey(2) ey(3)]; A=1/2*det([ones(3,1) ex' ey']); % - plane stress -if ptype==1 B=[0 0 0 0 0 0 1 0]*inv(C); colD=size(D,2); if colD>3 Cm=inv(D); Dm=inv(Cm([1 4],[1 4])); else Dm=D; end Ke=B'*Dm*B*A*t; fe=A/3*[bx by bx by bx by]'*t; % - plane strain -elseif ptype==2 Trang 122 Phần phụ lục B=[0 0 0 0 0 0 1 0]*inv(C); colD=size(D,2); if colD>3 Dm=D([1 4],[1 4]); else Dm=D; end Ke=B'*Dm*B*A*t; fe=A/3*[bx by bx by bx by]'*t; else error('Error ! Check first argument, ptype=1 or allowed') return end % end -function [K,f]=assem(edof,K,Ke,f,fe) % K=assem(edof,K,Ke) % [K,f]=assem(edof,K,Ke,f,fe) % % PURPOSE % Assemble element matrices Ke ( and fe ) into the global % stiffness matrix K ( and the global force vector f ) % according to the topology matrix edof % % INPUT: edof: dof topology matrix % K : the global stiffness matrix % Ke: element stiffness matrix % f : the global force vector % fe: element force vector % % OUTPUT: K : the new global stiffness matrix % f : the new global force vector % [nie,n]=size(edof); t=edof(:,2:n); for i = 1:nie K(t(i,:),t(i,:)) = K(t(i,:),t(i,:))+Ke; if nargin==5 f(t(i,:))=f(t(i,:))+fe; end end % end -function [B]=red(A,b) % B=red(A,b) % % PURPOSE % Algorithm for reducing the size of a square % matrix A by omitting rows and columns defined % by the matrix b % % INPUT: % b : boundary condition matrix % dim(b)= nbc x 1, nbc : number of b's Trang 123 Phần phụ lục % A : unreduced matrix, dim(A)= nd x nd % % OUTPUT: % B: reduced matrix % [nd,nd]=size(A); fdof=[1:nd]'; % pdof=b(:,1); fdof(pdof)=[]; % B=A(fdof,fdof); % end Trang 124 Tóm tắt lý lịch TÓM TẮT LÝ LỊCH Họ tên: NGUYỄN NGỌC QUYẾT Ngày sinh: 08/01 /1976 Nơi sinh: NGHỆ AN Địa liên lạc: Khoa Kỹ thuật công trình, 98 Ngô Tất Tố, Phường 19, Q.Bình Thạnh, TP.HCM Điện thoại: 0989 1771 98 Email: nnquyet@yahoo.com Quá trình đào tạo: ƒ Từ năm 1994 -1999: học Đại học Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh, ngành xây dựng dân dụng công nghiệp ƒ Từ năm 2002 -2005: học Cao học Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh, ngành xây dựng dân dụng công nghiệp Quá trình công tác: ƒ Từ năm 1999 – 2000: công ty Dịch vụ kỹ thuật dầu khí ƒ Từ năm 2000 – 2001: công ty Tư vấn đầu tư xây dựng dầu khí ƒ Từ năm 2001 đến nay: khoa Kỹ thuật công trình, Trường Đại học Bán công Tôn Đức Thắng Trang 125 ... cứu số giải pháp hiệu để xác định thông số đất từ liệu đo đạc trường, số toán phẳng Mô hình đưa môi trường vật liệu đàn hồi tuyến tính, đẳng hướng đặc trưng hai thông số: mul đàn hồi Young hệ số. .. Luận văn thiết lập toán mô hình để xác định thông số đất từ liệu đo đạc trường Mô hình khảo sát môi trường vật liệu đàn hồi tuyến tính, đẳng hướng, hai chiều Phân tích thuận toán tiến hành theo... Xây dựng dân dụng công nghiệp MSHV: XDDD13.020 I- TÊN ĐỀ TÀI: ‘’BÀI TOÁN MÔ HÌNH XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐẤT NỀN TỪ DỮ LIỆU HIỆN TRƯỜNG’’ II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu phương pháp phân