文 献 综 述

本课题研究背景

灰色系统理论是由我国学者邓聚龙教授于1982年创立并发展起来的, 它把一般系统论、信息论和控制论的观点与方法延伸到社会、经济、生态等抽象系统, 综合运用数学方法发展的一套解决灰色系统问题的理论和方法。通过对灰色系统中有限数据序列的关联分析, 寻求系统内部诸因素间的关系, 找出影响目标值的主要因素, 进而分析各因素间关联程度的一种量化方法。目前灰色系统理论已经在在经济、农业、管理、工程技术等众多领域广泛应用，并且在建筑物沉降观测中起着至关重要的作用。

灰色系统的模型GM( m, h) 是以灰色模块概念为基础, 以微分拟合法为核心的建模方法。模型参数中: m为模型微分方程的阶数, h为参与建模的序列个数。而微分方程阶数越大, 计算越复杂, 精度提高也未必明显。因此,为了方便计算, 通常采用GM(1, 1)作为预测模型[1-3]。

随着工业与民用建筑业的发展，各种复杂而大型的工程建筑物日益增多，工程建筑物的兴建，改变了地面原有的状态，并且对于建筑物的地基施加了一定的压力，这就必然会引起地基及周围地层的变形。而沉降观测就能保证建筑物的正常使用寿命和建筑结构的安全性，并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数，现行规范也规定，高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中，应用沉降观测加强过程监控，指导合理的施工工序，预防在施工过程中出现不均匀沉降，及时反馈信息，为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料，避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝，造成巨大的经济损失。因此，将灰色理论引入沉降监测中势在必行[4-6]。

灰色理论在国内的应用现状

（1）灰色理论结合MATLAB程序在高层建筑沉降中的应用

高层建筑是近年来发展比较快的系统工程之一,由于其基坑开挖及施工具有很多动态变化,所以这方面的沉降预测是现代高层建筑基坑开挖施工中所面临的一个主要问题。

一个成功的高层建筑的完成,除了依靠正确的理论分析、可靠合理的设计方案以及丰富的施工经验外,还必须进行施工过程中的监测工作,以获得动态信息,从而对其进行长期预测。为保证施工质量的可靠性,预先知道不同设计方案、不同地质结构条件下的高层建筑产生沉降的时间及大小是很重要的.如果仅通过临时监测得到的数据来确定施工质量的可靠性,则显然存在着很大的偶然性,不能代表普遍规律。将实测数据引入灰色理论，建立预测模型来预测在高层建筑施工过程中的沉降等隐患问题,从而达到防患未然的目的。

为了便于应用灰色预测模型,根据灰色GM(1,1)模型,编写了基于MATLAB灰色系统沉降预测程序Greymodel. m。其主要功能是可根据输入的原始数据列,通过数据处理得到模型计算值和预测值,并对模型进行精度等级判定[7-9]。