论文基于EFAST盾构隧道安全指标全局敏感性分析是关于盾构方面的论文题目、论文提纲、盾构机一台多少钱论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
摘 要：
为了分析地铁隧道健康监测中各个指标之间的相互演化作用关系,提出了一种对监测数据进行分析的数据挖掘思路,将傅里叶幅值灵敏度检验扩展法（EFAST）应用于各项指标的全局敏感性分析中.依据现行隧道安全评价规范,建立反映隧道安全状态的指标体系；通过基于粒子群优化的最小二乘法支持向量机（PSOLSSVM）,模拟构建了各安全指标函数拟合模型,用以描述隧道各安全指标之间相互作用关系；在此基础上,采用EFAST对该模型的指标进行了全局敏感性分析.结果发现,对隧道安全性影响较大的敏感因素有管片接缝张开宽度、管片接缝接触应力和隧道沉降值；另外,还分析了不同的目标参数、不同的参数取值范围、不同的输入参数的分布形式对参数敏感度值的影响,从不同的角度揭示了盾构地铁隧道中参数的相互作用机理的演化规律.
关键词：
结构健康监测；傅里叶幅值灵敏度检验扩展法（EFAST）；敏感性分析；盾构隧道；安全指标
中图分类号：U458.1
文献标志码：A 文章编号：16744764（2016）04012408
隧道建设及运营安全关系着人类生命安全和社会经济活动的正常进行,有必要采取一系列措施对隧道结构的健康及安全状态进行实时监测,确保隧道运营期安全.
结构健康监测就是利用现场无损传感技术,对结构危险部位的相应安全指标进行监测分析,检测结构受到损伤情况或结构安全状态的一项技术.隧道结构健康监测是结构健康监测在隧道工程中的应用[12],通过结构健康监测,可以得到大量多源异构的监测数据,但由于数据获取误差、模型结构误差、参数权值的确定误差和模型评价标准的选择差别等多种因素的共同作用,使得通过一系列指标参数对一个目标参数进行模拟和评价成为一项非常复杂的问题[36].因此,对目标参数模拟识别、确定对评价性能有重要影响的输入参数以及定量评价各个输入参数对目标函数的影响程度,显得尤为重要[7].
本文以武汉市地铁二号线越江段盾构地铁运营期间的监控数据为基础,进行地铁各安全指标相互作用规律研究的数据挖掘,分析各安全指标之间的相互作用关系,通过敏感性分析,准确识别出隧道各安全指标的重要度,将不敏感指标进行略化或者降低其权重,从而更准确的对隧道的安全状态进行评价,对提升隧道安全监测、预警、运营管理水平以及降低运营成本有着重要意义.
1 研究方法
为了对隧道的监测数据进行敏感性分析,采用支持向量机对隧道安全的监测数据进行函数拟合,构建出反映本工程中监测指标之间相互作用关系的拟合模型.在监测指标拟合模型基础上,采用了EFAST方法对隧道安全性指标进行全局敏感性分析,得出各指标之间相互作用关系的大小,从而得出各指标对隧道安全性影响的敏感性.
1.1 支持向量机的函数拟合
支持向量机（SVM）是一项存在广泛用途的通用模式识别方法[8].笔者主要运用SVM进行监测数据的函数拟合,基于支持向量机的基本分析流程,根据选取的RBF（Radial Basis Function）核函数,采用PSO算法对SVM中的相关参数（c,g）进行优化选取,得到改进SVM隧道监测指标间演化作用的拟合模型,其分析流程如图1所示.
2 案例研究
2.1 工程概况
武汉地铁越江段盾构隧道工程两端车站分别为江汉路站和积玉桥站,工程盾构隧道为双洞双线隧道,盾构始发区间隧道左右线采用16 m的线间距,盾构机从江汉路站出站后,开始以25.7‰的下坡、坡长1 000 m,然后采用4.09‰的下坡,坡长700 m,到达武昌侧深槽最低点,线路转入江中的曲线半径采用400 m,越江段地铁线路间距为13 m,从江中进入和平大道曲线半径采用350 m.之后线路沿和平大道行进,线间距为12 m,最后线路以25.9‰的上坡1 380 m到达积玉桥站,武汉地铁越江段盾构隧道纵断面详见图3所示.
2.2 监测方案
由于武汉地铁越江段隧道线路长,地质条件复杂,地下水丰富,水压力大等特点,隧道施工期间将大部分仪器埋入结构及地层中,对隧道结构变形、地表沉降、水压等进行实时监测,保证隧道的运营安全.
武汉市轨道交通二号线的越江段盾构地铁隧道健康监测系统,利用光缆传输系统形成了传感测试网络,将所有的现场传感器信号汇集到监控中心,实现监测数据的采集和传输.本工程在左线隧道和右线隧道分别布设了以下10个监测断面：盾构始发位置布置2个断面、4个变坡点、江中心和大堤处,盾构到达位置布置2个断面,如图5所示.
断面上的传感器布设应考虑各监测断面荷载特点和横向分布的最不利组合工况,对衬砌环片和周围岩土体环境的作用关系进行分析,特别是易出现结构内力重分布现象的连接螺栓周围以及截面收敛较大区域等.参考相关文献[1],对进行健康监测所需监测的项目,以及监测仪器的布置如表1所示.
由于武汉轨道交通二号线越江段下穿长江,随着季节变化,隧道上部江水的水位存在波动,导致隧道受荷的变化,对隧道的各项监测指标都存在影响.这样引起的各项指标的有规律的微小变化,有助于反映本隧道中各项指标之间的相互作用关系.
2.3 隧道安全指标体系构建
根据《铁路隧道设计规范》[11],运营隧道盾构结构的安全状态可以采用基于安全系数的容许应力法评价.容许应力法是根据衬砌截面上的最大压应力和最大拉应力确定截面安全系数.当衬砌截面强度由压应力控制时,其安全系数为
K等于σwσc（4）
式中：σw为衬砌混凝土的偏心受压容许应力实测值或预测值,MPa；σc为衬砌混凝土的最大偏心受压应力计算值,MPa.
当衬砌截面强度由拉应力控制时,其安全系数为
K等于σwlσt（5）
式中：σwl为衬砌混凝土的容许弯曲拉应力实测值或预测值,MPa；σt为衬砌混凝土的最大偏心受拉应力计算值,MPa.
总结:本文关于盾构论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
参考文献：
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