原文传递
基于监测数据分析的黄河管桥预警及可靠性计算
| 论文题名： | 基于监测数据分析的黄河管桥预警及可靠性计算 |
| 关键词： | 悬索管桥;健康监测;GM(1,1)-ARMA模型;安全评价;可靠性计算;预警测算 |
| 摘要： | 桥梁健康监测的普遍性源于光纤传感技术的高速发展，上世纪80年代至今，桥梁健康监测技术已日趋完善，监测精度不断提高，但是经过30多年的监测，系统积累了海量数据，对监测数据进行有效分析并加以利用成为近年来研究热点，依托数学模型对监测数据进行趋势预测成为了桥梁预警与安全评估的关键，而管桥结构和受力特点均不同于桥梁，目前对其健康监测的研究还很少。因此本论文以黄河悬索管桥实时监测系统获得的监测数据为研究对象，对管桥结构变化规律、趋势预测及安全评估展开研究。 对应变监测数据进行统计可以直观的反应管桥测点的变化规律。首先，论文将短期统计模式与长期统计模式相结合对应变进行分析，通过对测点短期应变的统计（一天中的应变变化）得到温度是影响管桥应变的主要因素，并求取了温度与应变的相关性大小;通过长期变化规律（以天为单位的所有统计值）分析了不同测点变化的异同性，找到管桥各测点应变变化异同性，为下一步管桥预警分析提供了基础。 其次，论文从监测数据的时间特性出发，引入自回归移动平均(ARMA)模型对应变数据进行预测，在验证模型适用性的基础上，针对ARMA模型处理非平稳数据时因采用差分处理导致预测精度不高的问题，提出了基于小波分析的GM(1，1)-ARMA组合预测模型，论文利用小波分析作为工具将原始应变序列分解为两大部分，一部分为反应应变趋势的低频信号，用GM(1，1)模型对其建模得到趋势预测值，另一部分为不同频率的高频细节信号，用ARMA模型建模分析，将预测值叠加得到最终预测值。通过对一段时间的应变数据进行预测对比，证明了组合模型的先进性，为管桥的预警提供了数学保证。 论文最后针对黄河管桥实际状况建立了管桥健康评价体系，利用层析分析法，对各个指标层的不同因素确立了权重比，并对各个结构分别进行安全评价，通过对各个评估指标进行测算，结果发现管桥目前健康评级为良好，不需要进行整修。 |
| 作者： | 郇滢 |
| 专业： | 安全科学与工程 |
| 导师： | 兰惠清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
