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基于时间序列模型的盾构隧道损伤识别分析
| 论文题名： | 基于时间序列模型的盾构隧道损伤识别分析 |
| 关键词： | 盾构隧道;损伤识别;时间序列;ARMA模型 |
| 摘要： | 近些年来，城市高速发展导致交通出行压力急剧增加，许多的城市开始筹划和建设轨道交通，特别是地下轨道交通。据统计，预计2020年时全国将会有50个城市建设轨道交通，其里程规模要达到近6000公里。地铁承载了城市交通运输的重任，是未来城市交通的枢纽，人们的出行大多依靠轨道交通，其建设和运营的安全变得尤为重要。地铁盾构隧道的健康检测和损伤识别也就成了一个重要的课题。 基于时间序列模型的损伤识别方法是一种无损检测方法，近些年在不断的完善和发展，地铁盾构隧道是大型工程结构，具有超长线状特点，结构形式单一，承受较为稳定的列车荷载，因此加速度信号将相对稳定，用这种方法较为合适。结合盾构隧道结构特点，对基于时间序列模型的损伤识别方法作了一些研究，并通过数值模拟和实验室模型试验验证了该方法的可行性。本文具体研究内容如下： 1、简述了时间序列分析的理论知识，理论推导了结构振动与时间序列模型的联系，采用ARMA模型能对加速度信号进行拟合。ARMA时间序列模型的参数包含结构的特性，因此采用三种基于模型参数的损伤识别指标。 2、运用有限元软件建立盾构隧道有限元分析模型，通过改变衬砌结构的弹性模量来模拟结构损伤工况，采集盾构隧道有限元模型在列车移动荷载下的加速度响应信号，建立ARMA模型并进行损伤识别，试验表明，其中的两种指标能识别出损伤的位置，并且能大致判断结构损伤程度，有较好的识别效果。 3、进行实验室缩尺试验，采集盾构隧道模型在不同损伤工况下的加速度响应，运用提出的损伤识别方法，正确识别出损伤所在位置，进一步验证了本方法的可行性。 |
| 作者： | 付文 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 罗辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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