“确定性模型和混合模型”读书小结
田康健[1**********]38
摘要：鉴于本人非本专业的学生，所以我通过百度知网等网络搜索引擎获取了“确定性模型和混合模型”相关的知识，本文主要通过弹性力学以及有限单元法这两门基础学科的简单介绍来描述确定性模型及混合模型这个课题。 关键词：确定性模型 混合模型 弹性力学 有限单元法
一 前言
鉴于用统计分析模型建立统计模型的特点和不足，确定性模型和混合模型结合大坝和地基的实际工作性态，用有限元方法计算荷载作用下大坝和地基的效应场，然后与实测值进行优化拟合，以求得调整参数，建立的模型。混合模型是水压分量用有限元计算值，其他分量仍用统计模式，然后与实测值进行优化拟合建立的模型。这两种方法有效地规避了统计分析模式的一些缺点。
建立确定性模型和混合模型的核心是用有限元计算荷载作用下的效应量，并研究计算效应量与实测值的拟合问题。下文通过介绍弹性力学与有限元方法这两门构建这个模型的基础学科来介绍该模型的原理。
二 弹性力学的有关知识
应变：弹性体受力后，任一点p 将产生形变，也即存在微小线段PA=Δx ，PB=Δy ，PC=Δz 的长度以及它们之间直角的改变。
正应变: 线段每单位长度的伸缩。
剪应变: 线段之间直角的改变。
应力：弹性体受力以后，其内部将发生应力。弹性体内某一点p 的应力状态可用:正应力，剪应力来描述, 称为p 点的应力分量。可表示为坐标XYZ 的函数。
位移：弹性体内任一点的位移，用它在xyz 坐标轴上的投影uvw 表示，称为该点的位移分量，表示为坐标的函数。
确定性模型建立思路：结合建筑物及其地基的实际工作状态，用有限元法计算荷载作用下的变形场，然后与实测值进行优化拟合，以求得调整参数，从而建立准确的变形确定模型。
混合模型建立思路：就大坝而言，混合模型包含水压分量和其他分量，其中水压分量模型用有限元法的计算值确定，其他分量用统计模式。然后与实测值进行拟合而建立模型。
三有限单元法的概念
有限单元：将连续体离散为有限多个再节点上互相连接的单元，这些单元称为有限单元
有限元法求解平面问题的基本思路：首先对分析域进行剖分，对每个单元建立以单元节点位移为参数的位移插值函数，使得单元内任意一点处的位移可由单元节点位移内插求得。根据几何方程和物理方程，可由位移插值函数求得单元内任意一点处的应变和应力。
大坝位移确定性模型的思路：首先假设坝体和基岩的物理参数，用有限元法计算不同外荷载下的位移，通过对位移计算值的拟合，得到水位分量和温度分量的表达式，由于采用假设的物理参数，须对拟合的表达式施加调整参数，调整参数，调整参数与实际的物理参数的偏差多引起的模型系数的误差，利用位移和荷载的观测值对模型中的调整参数进行估计，最后得到位移确定性模型
统计模型: 是利用所观测的变形与变形原因之间的时空相关性来建立荷载与变形之间的关系式。
确定性模型: 是从工程设计角度出发, 利用荷载、变形体的几何性质和物理性质以及应力与应变间的关系来建立数学模型。
四 结语
如上文所述该模型很好的规避了统计分析模型的缺点和不足，但是在运用该模型分析问题的时用注意，该模型在使用的过程中应符合基本的机理，如力学规律等，与此同时还应该符合时间与空间的分布规律，再就是在使用该模型分析问题时应简洁且有明确的物理意义。