运营隧道结构健康监测预警与安全评价研究
发布时间：2021-02-03 07:16
本文研究以运营隧道结构健康监测预警预警系统为背景,以监测系统采集、传输、处理、分析、演示为研究思路,针对监测系统中数据采集与传输层,提出基于大数据传感器网络的压缩感知算法;针对数据处理和分析层,对自动化监测量加速度响应项目,建立基于小波包能量谱加速度响应隧道健康预警,对人工测量衬砌空洞,采取有限元进行衬砌背后空洞安全评价;建立基于BIM预警可视化隧道结构健康监测系统。研究面向运营隧道结构健康监测预警预警系统大数据压缩感知,为解决传感器网络传输带宽低、传输压力大的问题,引入传感器网络框架,对传统压缩感知方法改进,提出基于大数据传感器网络的压缩感知算法,通过实例验证该方法的有效性。研究基于小波包能量谱加速度响应隧道健康预警,对自动化监测量中的加速度响应信号引入小波包变换理论进行分析,基于小波包频谱分类和信号降噪阈值准则,提出基于小波包频谱多阈值降噪法,避免高频噪声对健康监测的干扰;提出基于小波包能量谱健康预警法,实现实时自动化监测、高效预警。研究基于有限元衬砌背后空洞安全评价,针对人工检测量中的衬砌背后空洞问题,基于荷载结构模型对隧道衬砌背后单空洞10°、20°、30°、40°范围和双空洞...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究目的和意义
1.2 课题国内外研究现状
1.3 主要研究内容
1.4 技术路线
2 面向运营隧道结构健康监测预警系统大数据压缩感知研究
2.1 引言
2.2 压缩感知算法理论
2.3 面向大数据的基于传感器网络压缩感知算法
2.4 基于大数据传感器网络的压缩感知算法实例分析
2.5 本章小结
3 基于小波包能量谱加速度响应健康预警研究
3.1 引言
3.2 基于小波包能量谱的健康预警方法
3.3 基于小波包频谱信号多阈值降噪
3.4 实例分析
3.5 本章小结
4 基于有限元的运营隧道衬砌背后空洞的安全评价
4.1 引言
4.2 衬砌背后空洞成因和危害
4.3 衬砌背后空洞数值模拟方法
4.4 衬砌背后存在空洞情况衬砌计算模型
4.5 衬砌背后单空洞情况下衬砌结构有限元分析与计算
4.6 衬砌背后双空洞情况下衬砌结构的安全状态分析
4.7 本章小结
5 基于BIM技术的运营隧道结构健康监测预警系统
5.1 引言
5.2 基于BIM的结构健康监测系统研究
5.3 数据采集和传输层设计研究
5.4 数据处理和分析层设计研究
5.5 基于BIM技术的健康监测可视化研究
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士期间发表论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BIM技术的城市轨道交通项目施工监测与管理研究[J]. 陈文达. 隧道与轨道交通. 2018(02)
[2]基于BIM越江隧道智能运维管理研究[J]. 何拥军,张君,陈功奇,陶利. 中国市政工程. 2016(S1)
[3]衬砌背后空洞影响下隧道结构裂损规律试验研究[J]. 张旭,张成平,冯岗,韩凯航. 岩土工程学报. 2017(06)
[4]云技术下的隧道监测系统实现[J]. 石传基,郭际明,席浩,吴斌忠,宋胜登,石淼. 测绘科学. 2015(08)
[5]武汉长江大桥长期健康监测和安全评估系统研究[J]. 杜彦良,苏木标,刘玉红,王庆敏. 铁道学报. 2015(04)
[6]基于贝叶斯统计的测量系统可靠性评估方法[J]. 冯铁山,李洪,蓝鲲. 导弹与航天运载技术. 2014(06)
[7]基于三维激光扫描技术的病害隧道监测[J]. 尹恒,封全宏,廖紫骅,姜丽丽,蔡继鸣. 地下空间与工程学报. 2014(04)
[8]某铁路隧道衬砌空洞病害整治技术[J]. 王锋. 施工技术. 2014(S1)
[9]压缩感知在无线传感器网络目标跟踪中的应用[J]. 孙斌,金心宇. 电子测量与仪器学报. 2014(05)
[10]基于压缩感知的光学图像加密技术研究[J]. 刘效勇,曹益平,卢佩. 光学学报. 2014(03)
博士论文
[1]水底大直径盾构隧道健康监测系统研究与应用[D]. 黄俊.北京交通大学 2013
[2]稀疏模拟信号压缩采样与重构算法研究[D]. 赵贻玖.电子科技大学 2012
[3]基于小波变换的线性及弱非线性结构动力学系统辨识方法[D]. 代煜.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]含衬砌空洞的高铁隧道结构动力响应机制研究[D]. 王超.北京建筑大学 2017
[2]基于BIM和WEB的隧道动态施工监测信息系统研究[D]. 刘训房.大连海事大学 2017
[3]基于小波变换的系统辨识算法研究[D]. 肖英楠.辽宁科技大学 2008
[4]地质雷达应用于公路隧道衬砌无损检测的实验研究[D]. 刘胜峰.长沙理工大学 2007
[5]基于小波分析的结构损伤诊断方法研究[D]. 任宜春.湖南大学 2004
本文编号：3016115
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究目的和意义
1.2 课题国内外研究现状
1.3 主要研究内容
1.4 技术路线
2 面向运营隧道结构健康监测预警系统大数据压缩感知研究
2.1 引言
2.2 压缩感知算法理论
2.3 面向大数据的基于传感器网络压缩感知算法
2.4 基于大数据传感器网络的压缩感知算法实例分析
2.5 本章小结
3 基于小波包能量谱加速度响应健康预警研究
3.1 引言
3.2 基于小波包能量谱的健康预警方法
3.3 基于小波包频谱信号多阈值降噪
3.4 实例分析
3.5 本章小结
4 基于有限元的运营隧道衬砌背后空洞的安全评价
4.1 引言
4.2 衬砌背后空洞成因和危害
4.3 衬砌背后空洞数值模拟方法
4.4 衬砌背后存在空洞情况衬砌计算模型
4.5 衬砌背后单空洞情况下衬砌结构有限元分析与计算
4.6 衬砌背后双空洞情况下衬砌结构的安全状态分析
4.7 本章小结
5 基于BIM技术的运营隧道结构健康监测预警系统
5.1 引言
5.2 基于BIM的结构健康监测系统研究
5.3 数据采集和传输层设计研究
5.4 数据处理和分析层设计研究
5.5 基于BIM技术的健康监测可视化研究
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士期间发表论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BIM技术的城市轨道交通项目施工监测与管理研究[J]. 陈文达. 隧道与轨道交通. 2018(02)
[2]基于BIM越江隧道智能运维管理研究[J]. 何拥军,张君,陈功奇,陶利. 中国市政工程. 2016(S1)
[3]衬砌背后空洞影响下隧道结构裂损规律试验研究[J]. 张旭,张成平,冯岗,韩凯航. 岩土工程学报. 2017(06)
[4]云技术下的隧道监测系统实现[J]. 石传基,郭际明,席浩,吴斌忠,宋胜登,石淼. 测绘科学. 2015(08)
[5]武汉长江大桥长期健康监测和安全评估系统研究[J]. 杜彦良,苏木标,刘玉红,王庆敏. 铁道学报. 2015(04)
[6]基于贝叶斯统计的测量系统可靠性评估方法[J]. 冯铁山,李洪,蓝鲲. 导弹与航天运载技术. 2014(06)
[7]基于三维激光扫描技术的病害隧道监测[J]. 尹恒,封全宏,廖紫骅,姜丽丽,蔡继鸣. 地下空间与工程学报. 2014(04)
[8]某铁路隧道衬砌空洞病害整治技术[J]. 王锋. 施工技术. 2014(S1)
[9]压缩感知在无线传感器网络目标跟踪中的应用[J]. 孙斌,金心宇. 电子测量与仪器学报. 2014(05)
[10]基于压缩感知的光学图像加密技术研究[J]. 刘效勇,曹益平,卢佩. 光学学报. 2014(03)
博士论文
[1]水底大直径盾构隧道健康监测系统研究与应用[D]. 黄俊.北京交通大学 2013
[2]稀疏模拟信号压缩采样与重构算法研究[D]. 赵贻玖.电子科技大学 2012
[3]基于小波变换的线性及弱非线性结构动力学系统辨识方法[D]. 代煜.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]含衬砌空洞的高铁隧道结构动力响应机制研究[D]. 王超.北京建筑大学 2017
[2]基于BIM和WEB的隧道动态施工监测信息系统研究[D]. 刘训房.大连海事大学 2017
[3]基于小波变换的系统辨识算法研究[D]. 肖英楠.辽宁科技大学 2008
[4]地质雷达应用于公路隧道衬砌无损检测的实验研究[D]. 刘胜峰.长沙理工大学 2007
[5]基于小波分析的结构损伤诊断方法研究[D]. 任宜春.湖南大学 2004
本文编号：3016115
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3016115.html
