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宁波铁路枢纽基坑监测与有限元模拟结合的变形预测研究
| 论文题名： | 宁波铁路枢纽基坑监测与有限元模拟结合的变形预测研究 |
| 关键词： | 深基坑;变形监测;神经网络;铁路枢纽;有限元模拟 |
| 摘要： | 深基坑施工监测及预测是深基坑施工过程的关键环节和控制依据。由于深基坑工程本身的复杂性，现有的力学模型计算结果与工程实际存在较大的差距，原因在于模型本身的近似性，包括难以完全模型化的复杂因素和模型参数取值的不精确。目前的基坑监测技术已达到较高水平，但单纯依赖实测数据的预测方法仍存在技术难题，原因在于当工况条件或外界因素发生较大变化时，变形过程会产生突变。本文将实时监测与有限元模拟相结合，开展变形预测分析研究，并以宁波铁路枢纽深基坑施工为工程实例进行实验。本文主要研究内容如下: 1.系统阐述了深基坑的变形机理及计算方法，分析了深基坑变形的主要影响因素，在此基础上对深基坑的变形控制措施进行了总结。 2.结合宁波铁路枢纽基坑工程实例，对变形监测方法和数据进行了研究和分析，得到有关变形规律及数据，为变形预测分析提供了实验数据。 3.考虑工况变化等主要因素，对深基坑施工过程进行有限元模拟，计算了不同施工节点下的支护结构变形，并与实际监测数据进行了对比分析 4.单纯采用实测数据进行预测难以克服工况变化引起的突变影响:当工况条件发生较大变化时，变形过程的平稳随机特性被破坏，趋势预测误差显著增大;而力学模型不可能完全模型化所有影响因素，参数的取值也难以完全精确，必然导致模型模拟与实测情况存在系统差异。将变形预测与有限元模拟相结合，由有限元模拟工况条件变化产生的影响，采用神经网络方法对二者差值的变化趋势进行预测，再由差值的预测值与有限元模拟值恢复为实际的变形预测值。由于二者差值不受工况条件变化的影响，预测效果优于传统方法。 5.以宁波铁路枢纽深基坑施工监测为工程实例，采用新方法进行变形预测实验，取得了较好的效果:与单纯采用实测数据的预测结果对比，新方法的平均预测误差一般可减小50％左右，验证了新方法的有效性。 本文研究对保证基坑施工安全、验证支护结构设计具有实际意义。 |
| 作者： | 夏静 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 许曦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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