基于貝葉斯網(wǎng)絡的運營隧道結構風險評估研究
發(fā)布時間:2021-08-16 09:04
隨著我國交通運輸設備建設的飛速發(fā)展,地鐵隧道投入使用的數(shù)量與日俱增,然而,由于運營隧道受到各種因素的影響,導致隧道在經(jīng)過一段時間的運營之后出現(xiàn)不同程度的病害損壞。這些風險的作用會降低隧道使用年限,威脅運營隧道結構安全,如果不及時發(fā)現(xiàn),會嚴重影響人們出行安全,給社會帶來嚴重的經(jīng)濟損失。為改善和解決這一難題,文章對運營隧道結構安全狀況開展了以下研究工作:(1)文章對運營地鐵隧道結構風險進行了充分分析,并根據(jù)相關參考文獻及專家知識,確定了運營地鐵隧道結構安全評估系統(tǒng)中的風險指標,建立了外荷載作用、材料劣化、隧道結構變形、隧道滲漏水四個一級指標,并確定了10個二級指標的定性定量判定標準。(2)文章根據(jù)判定標準,將影響運營地鐵隧道結構安全的各風險因素劃分為五個風險等級,并建立了貝葉斯網(wǎng)絡評估體系,然后根據(jù)GENIE軟件的計算結果預測風險事件和各風險因素的風險等級。(3)為了驗證貝葉斯網(wǎng)絡方法的準確性和適用性,以某路段的運營地鐵隧道結構安全為例,文章同時使用層次分析法、云模型法對運營地鐵隧道結構安全進行了風險評估,并與貝葉斯網(wǎng)絡法的評估結果進行了對比,證明了貝葉斯網(wǎng)絡方法的可行性。(4)根據(jù)某路段...
【文章來源】:湖北工業(yè)大學湖北省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術路線圖
湖北工業(yè)大學碩士學位論文9圖2-1運營隧道結構安全風險因素識別流程圖2.3影響運營隧道結構安全的風險因素構成地鐵運營隧道的安全性應綜合考慮多種影響因素,簡單來說,可以分為三大類:土建結構、機電設備、其他工程設施。通過分析大量相關文獻知識和工程實踐經(jīng)驗,總結出影響隧道健康狀態(tài)的主要影響因素是土建結構的健康狀況,影響程度高達60%-70%[24]。隨著地鐵隧道運營時間增長,其土建結構容易受到多種風險因素的影響,降低隧道結構的承載性和耐久性。如果盲目地對這些風險因素采取對策,不僅造成人力物力等資源的浪費,而且不能及時有效地保證隧道結構安全。因此,本文的首要目的是研究分析運營隧道土建結構的風險因素,建立風險評估指標體系。通過廣泛查閱大量文獻資料以及工程實際案例,歸納影響運營隧道結構安全的主要風險因素有:外荷載作用、材料劣化、隧道結構變形、滲漏水。2.3.1外荷載作用運營隧道通過襯砌結構、現(xiàn)澆混凝土結構支護以及周圍地層等相互作用力來共同承擔外荷載的應力,保證隧道正常的使用功能。外荷載作用包括隧道結構自重、圍巖壓力、混凝土收縮和徐變的影響、水壓力以及行車動載。外荷載作為長期的反復荷載作用在土體上必然會對土體造成擾動,使隧道結構應力和隧道結構周圍的土壓力發(fā)生變化,容易導致隧道沉降,給地鐵站和隧道結構的安全帶來影響。結合專家經(jīng)驗以及數(shù)據(jù)的可獲得性和可靠性,本文選取差異沉降值、襯砌結
雜行У亟岷掀鵠矗?⒖蒲У囟遠ㄐ愿拍罱?卸?勘硎觶?岣吡搜芯?對象評價結果的準確性。(二)云發(fā)生器云發(fā)生器實現(xiàn)了定性概念和定量概念之間的相互轉換,是云模型進行不確定性推理計算的基矗云發(fā)生器主包括三種發(fā)生器,分別是正向云發(fā)生器、逆向發(fā)生器、條件發(fā)生器。(1)正向云發(fā)生器正向云發(fā)生器是通過語言描述實現(xiàn)研究對象的定性概念與定量數(shù)據(jù)之間的不確定轉換,是從語言表達的定性信息中獲得定量信息的分布規(guī)律。在正向云發(fā)生器中,輸入的是表示研究對象定性概念的期望h,熵l和超熵,輸出的是個云滴drop(hu,u),如圖3-3所示,其中每一個云滴是研究對象定性概念的每一次隨機實現(xiàn)形成的,產(chǎn)生的個云滴就組成了云。圖3-3正向云發(fā)生器正態(tài)云的生成計算如下:①生成期望值為h,標準方差為l的正態(tài)隨機數(shù)h;
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于云理論的盾構隧道施工風險綜合評價模型[J]. 黃震,傅鶴林,張加兵,史越,王成洋. 鐵道科學與工程學報. 2018(11)
[2]隧道襯砌滲漏水病害模型試驗系統(tǒng)的研制及應用[J]. 高成路,李術才,林春金,李利平,周宗青,劉聰,孫尚渠. 巖土力學. 2019(04)
[3]基于貝葉斯網(wǎng)絡和證據(jù)理論的地鐵運營結構健康風險評價[J]. 張立茂,吳賢國,張文靜,姚春橋,曾鐵梅. 鐵道標準設計. 2018(12)
[4]鐵路運營隧道病害現(xiàn)狀及檢測評估[J]. 肖君枝. 四川水泥. 2017(04)
[5]北京某地鐵隧道錯臺變形治理研究[J]. 鞠鳳萍,孫憲春,萬力. 施工技術. 2016(S2)
[6]探地雷達在港工混凝土結構檢測中的應用研究[J]. 吉同元,李鵬飛,陳子祎,秦網(wǎng)根. 港工技術. 2016(05)
[7]基于貝葉斯網(wǎng)絡的基坑圍護工程施工風險評估[J]. 黃建華,楊思,吳波. 武漢大學學報(工學版). 2016(05)
[8]公路隧道二次襯砌厚度不足成因分析和治理研究[J]. 蔣華龍,范厚彬. 城市道橋與防洪. 2016(04)
[9]基于灰色關聯(lián)故障樹的運營期隧道病害風險研究[J]. 張國喜,李曉鐘. 工程管理學報. 2016(01)
[10]基于模糊貝葉斯網(wǎng)絡的山區(qū)高速鐵路橋梁運營風險評估[J]. 項琴,李遠富,朱宏偉. 鐵道標準設計. 2014(11)
博士論文
[1]襯砌背后空洞對隧道結構體系安全性的影響機理研究[D]. 應國剛.北京交通大學 2016
[2]運營隧道健康診斷及剩余壽命評估研究[D]. 楊艷青.北京交通大學 2012
[3]公路隧道健康狀態(tài)診斷方法及系統(tǒng)的研究[D]. 羅鑫.同濟大學 2007
碩士論文
[1]基于貝葉斯網(wǎng)絡的綠色施工阻礙機理研究[D]. 陳響.揚州大學 2019
[2]運營病害隧道健康狀態(tài)評估[D]. 吳劍飛.西南交通大學 2017
[3]運營隧道結構健康安全評價[D]. 劉洋.華中科技大學 2015
[4]襯砌鋼筋銹蝕對巖石隧道穩(wěn)定性影響規(guī)律研究[D]. 敖芃.中國礦業(yè)大學 2015
[5]基于可變模糊集理論的公路隧道襯砌結構健康狀況評價方法[D]. 周紹文.長安大學 2015
[6]自適應神經(jīng)—模糊推理系統(tǒng)在隧道結構安全評估中的應用[D]. 孫文江.浙江大學 2013
[7]隧道病害調(diào)查分析及襯砌結構的風險分析與控制研究[D]. 唐亮.浙江大學 2008
本文編號:3345386
【文章來源】:湖北工業(yè)大學湖北省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術路線圖
湖北工業(yè)大學碩士學位論文9圖2-1運營隧道結構安全風險因素識別流程圖2.3影響運營隧道結構安全的風險因素構成地鐵運營隧道的安全性應綜合考慮多種影響因素,簡單來說,可以分為三大類:土建結構、機電設備、其他工程設施。通過分析大量相關文獻知識和工程實踐經(jīng)驗,總結出影響隧道健康狀態(tài)的主要影響因素是土建結構的健康狀況,影響程度高達60%-70%[24]。隨著地鐵隧道運營時間增長,其土建結構容易受到多種風險因素的影響,降低隧道結構的承載性和耐久性。如果盲目地對這些風險因素采取對策,不僅造成人力物力等資源的浪費,而且不能及時有效地保證隧道結構安全。因此,本文的首要目的是研究分析運營隧道土建結構的風險因素,建立風險評估指標體系。通過廣泛查閱大量文獻資料以及工程實際案例,歸納影響運營隧道結構安全的主要風險因素有:外荷載作用、材料劣化、隧道結構變形、滲漏水。2.3.1外荷載作用運營隧道通過襯砌結構、現(xiàn)澆混凝土結構支護以及周圍地層等相互作用力來共同承擔外荷載的應力,保證隧道正常的使用功能。外荷載作用包括隧道結構自重、圍巖壓力、混凝土收縮和徐變的影響、水壓力以及行車動載。外荷載作為長期的反復荷載作用在土體上必然會對土體造成擾動,使隧道結構應力和隧道結構周圍的土壓力發(fā)生變化,容易導致隧道沉降,給地鐵站和隧道結構的安全帶來影響。結合專家經(jīng)驗以及數(shù)據(jù)的可獲得性和可靠性,本文選取差異沉降值、襯砌結
雜行У亟岷掀鵠矗?⒖蒲У囟遠ㄐ愿拍罱?卸?勘硎觶?岣吡搜芯?對象評價結果的準確性。(二)云發(fā)生器云發(fā)生器實現(xiàn)了定性概念和定量概念之間的相互轉換,是云模型進行不確定性推理計算的基矗云發(fā)生器主包括三種發(fā)生器,分別是正向云發(fā)生器、逆向發(fā)生器、條件發(fā)生器。(1)正向云發(fā)生器正向云發(fā)生器是通過語言描述實現(xiàn)研究對象的定性概念與定量數(shù)據(jù)之間的不確定轉換,是從語言表達的定性信息中獲得定量信息的分布規(guī)律。在正向云發(fā)生器中,輸入的是表示研究對象定性概念的期望h,熵l和超熵,輸出的是個云滴drop(hu,u),如圖3-3所示,其中每一個云滴是研究對象定性概念的每一次隨機實現(xiàn)形成的,產(chǎn)生的個云滴就組成了云。圖3-3正向云發(fā)生器正態(tài)云的生成計算如下:①生成期望值為h,標準方差為l的正態(tài)隨機數(shù)h;
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于云理論的盾構隧道施工風險綜合評價模型[J]. 黃震,傅鶴林,張加兵,史越,王成洋. 鐵道科學與工程學報. 2018(11)
[2]隧道襯砌滲漏水病害模型試驗系統(tǒng)的研制及應用[J]. 高成路,李術才,林春金,李利平,周宗青,劉聰,孫尚渠. 巖土力學. 2019(04)
[3]基于貝葉斯網(wǎng)絡和證據(jù)理論的地鐵運營結構健康風險評價[J]. 張立茂,吳賢國,張文靜,姚春橋,曾鐵梅. 鐵道標準設計. 2018(12)
[4]鐵路運營隧道病害現(xiàn)狀及檢測評估[J]. 肖君枝. 四川水泥. 2017(04)
[5]北京某地鐵隧道錯臺變形治理研究[J]. 鞠鳳萍,孫憲春,萬力. 施工技術. 2016(S2)
[6]探地雷達在港工混凝土結構檢測中的應用研究[J]. 吉同元,李鵬飛,陳子祎,秦網(wǎng)根. 港工技術. 2016(05)
[7]基于貝葉斯網(wǎng)絡的基坑圍護工程施工風險評估[J]. 黃建華,楊思,吳波. 武漢大學學報(工學版). 2016(05)
[8]公路隧道二次襯砌厚度不足成因分析和治理研究[J]. 蔣華龍,范厚彬. 城市道橋與防洪. 2016(04)
[9]基于灰色關聯(lián)故障樹的運營期隧道病害風險研究[J]. 張國喜,李曉鐘. 工程管理學報. 2016(01)
[10]基于模糊貝葉斯網(wǎng)絡的山區(qū)高速鐵路橋梁運營風險評估[J]. 項琴,李遠富,朱宏偉. 鐵道標準設計. 2014(11)
博士論文
[1]襯砌背后空洞對隧道結構體系安全性的影響機理研究[D]. 應國剛.北京交通大學 2016
[2]運營隧道健康診斷及剩余壽命評估研究[D]. 楊艷青.北京交通大學 2012
[3]公路隧道健康狀態(tài)診斷方法及系統(tǒng)的研究[D]. 羅鑫.同濟大學 2007
碩士論文
[1]基于貝葉斯網(wǎng)絡的綠色施工阻礙機理研究[D]. 陳響.揚州大學 2019
[2]運營病害隧道健康狀態(tài)評估[D]. 吳劍飛.西南交通大學 2017
[3]運營隧道結構健康安全評價[D]. 劉洋.華中科技大學 2015
[4]襯砌鋼筋銹蝕對巖石隧道穩(wěn)定性影響規(guī)律研究[D]. 敖芃.中國礦業(yè)大學 2015
[5]基于可變模糊集理論的公路隧道襯砌結構健康狀況評價方法[D]. 周紹文.長安大學 2015
[6]自適應神經(jīng)—模糊推理系統(tǒng)在隧道結構安全評估中的應用[D]. 孫文江.浙江大學 2013
[7]隧道病害調(diào)查分析及襯砌結構的風險分析與控制研究[D]. 唐亮.浙江大學 2008
本文編號:3345386
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