基于贝叶斯网络的运营隧道结构风险评估研究
发布时间：2021-08-16 09:04
随着我国交通运输设备建设的飞速发展,地铁隧道投入使用的数量与日俱增,然而,由于运营隧道受到各种因素的影响,导致隧道在经过一段时间的运营之后出现不同程度的病害损坏。这些风险的作用会降低隧道使用年限,威胁运营隧道结构安全,如果不及时发现,会严重影响人们出行安全,给社会带来严重的经济损失。为改善和解决这一难题,文章对运营隧道结构安全状况开展了以下研究工作:（1）文章对运营地铁隧道结构风险进行了充分分析,并根据相关参考文献及专家知识,确定了运营地铁隧道结构安全评估系统中的风险指标,建立了外荷载作用、材料劣化、隧道结构变形、隧道渗漏水四个一级指标,并确定了10个二级指标的定性定量判定标准。（2）文章根据判定标准,将影响运营地铁隧道结构安全的各风险因素划分为五个风险等级,并建立了贝叶斯网络评估体系,然后根据GENIE软件的计算结果预测风险事件和各风险因素的风险等级。（3）为了验证贝叶斯网络方法的准确性和适用性,以某路段的运营地铁隧道结构安全为例,文章同时使用层次分析法、云模型法对运营地铁隧道结构安全进行了风险评估,并与贝叶斯网络法的评估结果进行了对比,证明了贝叶斯网络方法的可行性。（4）根据某路段...
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
湖北工业大学硕士学位论文9图2-1运营隧道结构安全风险因素识别流程图2.3影响运营隧道结构安全的风险因素构成地铁运营隧道的安全性应综合考虑多种影响因素，简单来说，可以分为三大类：土建结构、机电设备、其他工程设施。通过分析大量相关文献知识和工程实践经验，总结出影响隧道健康状态的主要影响因素是土建结构的健康状况，影响程度高达60%-70%[24]。随着地铁隧道运营时间增长，其土建结构容易受到多种风险因素的影响，降低隧道结构的承载性和耐久性。如果盲目地对这些风险因素采取对策，不仅造成人力物力等资源的浪费，而且不能及时有效地保证隧道结构安全。因此，本文的首要目的是研究分析运营隧道土建结构的风险因素，建立风险评估指标体系。通过广泛查阅大量文献资料以及工程实际案例，归纳影响运营隧道结构安全的主要风险因素有：外荷载作用、材料劣化、隧道结构变形、渗漏水。2.3.1外荷载作用运营隧道通过衬砌结构、现浇混凝土结构支护以及周围地层等相互作用力来共同承担外荷载的应力，保证隧道正常的使用功能。外荷载作用包括隧道结构自重、围岩压力、混凝土收缩和徐变的影响、水压力以及行车动载。外荷载作为长期的反复荷载作用在土体上必然会对土体造成扰动，使隧道结构应力和隧道结构周围的土压力发生变化，容易导致隧道沉降，给地铁站和隧道结构的安全带来影响。结合专家经验以及数据的可获得性和可靠性，本文选取差异沉降值、衬砌结
杂行У亟岷掀鹄矗?⒖蒲У囟远ㄐ愿拍罱?卸?勘硎觯?岣吡搜芯?对象评价结果的准确性。（二）云发生器云发生器实现了定性概念和定量概念之间的相互转换，是云模型进行不确定性推理计算的基矗云发生器主包括三种发生器，分别是正向云发生器、逆向发生器、条件发生器。（1）正向云发生器正向云发生器是通过语言描述实现研究对象的定性概念与定量数据之间的不确定转换，是从语言表达的定性信息中获得定量信息的分布规律。在正向云发生器中，输入的是表示研究对象定性概念的期望h，熵l和超熵，输出的是个云滴drop(hu，u),如图3-3所示，其中每一个云滴是研究对象定性概念的每一次随机实现形成的，产生的个云滴就组成了云。图3-3正向云发生器正态云的生成计算如下：①生成期望值为h，标准方差为l的正态随机数h；
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于云理论的盾构隧道施工风险综合评价模型[J]. 黄震,傅鹤林,张加兵,史越,王成洋. 铁道科学与工程学报. 2018(11)
[2]隧道衬砌渗漏水病害模型试验系统的研制及应用[J]. 高成路,李术才,林春金,李利平,周宗青,刘聪,孙尚渠. 岩土力学. 2019(04)
[3]基于贝叶斯网络和证据理论的地铁运营结构健康风险评价[J]. 张立茂,吴贤国,张文静,姚春桥,曾铁梅. 铁道标准设计. 2018(12)
[4]铁路运营隧道病害现状及检测评估[J]. 肖君枝. 四川水泥. 2017(04)
[5]北京某地铁隧道错台变形治理研究[J]. 鞠凤萍,孙宪春,万力. 施工技术. 2016(S2)
[6]探地雷达在港工混凝土结构检测中的应用研究[J]. 吉同元,李鹏飞,陈子祎,秦网根. 港工技术. 2016(05)
[7]基于贝叶斯网络的基坑围护工程施工风险评估[J]. 黄建华,杨思,吴波. 武汉大学学报(工学版). 2016(05)
[8]公路隧道二次衬砌厚度不足成因分析和治理研究[J]. 蒋华龙,范厚彬. 城市道桥与防洪. 2016(04)
[9]基于灰色关联故障树的运营期隧道病害风险研究[J]. 张国喜,李晓钟. 工程管理学报. 2016(01)
[10]基于模糊贝叶斯网络的山区高速铁路桥梁运营风险评估[J]. 项琴,李远富,朱宏伟. 铁道标准设计. 2014(11)
博士论文
[1]衬砌背后空洞对隧道结构体系安全性的影响机理研究[D]. 应国刚.北京交通大学 2016
[2]运营隧道健康诊断及剩余寿命评估研究[D]. 杨艳青.北京交通大学 2012
[3]公路隧道健康状态诊断方法及系统的研究[D]. 罗鑫.同济大学 2007
硕士论文
[1]基于贝叶斯网络的绿色施工阻碍机理研究[D]. 陈响.扬州大学 2019
[2]运营病害隧道健康状态评估[D]. 吴剑飞.西南交通大学 2017
[3]运营隧道结构健康安全评价[D]. 刘洋.华中科技大学 2015
[4]衬砌钢筋锈蚀对岩石隧道稳定性影响规律研究[D]. 敖芃.中国矿业大学 2015
[5]基于可变模糊集理论的公路隧道衬砌结构健康状况评价方法[D]. 周绍文.长安大学 2015
[6]自适应神经—模糊推理系统在隧道结构安全评估中的应用[D]. 孙文江.浙江大学 2013
[7]隧道病害调查分析及衬砌结构的风险分析与控制研究[D]. 唐亮.浙江大学 2008
本文编号：3345386
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
湖北工业大学硕士学位论文9图2-1运营隧道结构安全风险因素识别流程图2.3影响运营隧道结构安全的风险因素构成地铁运营隧道的安全性应综合考虑多种影响因素，简单来说，可以分为三大类：土建结构、机电设备、其他工程设施。通过分析大量相关文献知识和工程实践经验，总结出影响隧道健康状态的主要影响因素是土建结构的健康状况，影响程度高达60%-70%[24]。随着地铁隧道运营时间增长，其土建结构容易受到多种风险因素的影响，降低隧道结构的承载性和耐久性。如果盲目地对这些风险因素采取对策，不仅造成人力物力等资源的浪费，而且不能及时有效地保证隧道结构安全。因此，本文的首要目的是研究分析运营隧道土建结构的风险因素，建立风险评估指标体系。通过广泛查阅大量文献资料以及工程实际案例，归纳影响运营隧道结构安全的主要风险因素有：外荷载作用、材料劣化、隧道结构变形、渗漏水。2.3.1外荷载作用运营隧道通过衬砌结构、现浇混凝土结构支护以及周围地层等相互作用力来共同承担外荷载的应力，保证隧道正常的使用功能。外荷载作用包括隧道结构自重、围岩压力、混凝土收缩和徐变的影响、水压力以及行车动载。外荷载作为长期的反复荷载作用在土体上必然会对土体造成扰动，使隧道结构应力和隧道结构周围的土压力发生变化，容易导致隧道沉降，给地铁站和隧道结构的安全带来影响。结合专家经验以及数据的可获得性和可靠性，本文选取差异沉降值、衬砌结
杂行У亟岷掀鹄矗?⒖蒲У囟远ㄐ愿拍罱?卸?勘硎觯?岣吡搜芯?对象评价结果的准确性。（二）云发生器云发生器实现了定性概念和定量概念之间的相互转换，是云模型进行不确定性推理计算的基矗云发生器主包括三种发生器，分别是正向云发生器、逆向发生器、条件发生器。（1）正向云发生器正向云发生器是通过语言描述实现研究对象的定性概念与定量数据之间的不确定转换，是从语言表达的定性信息中获得定量信息的分布规律。在正向云发生器中，输入的是表示研究对象定性概念的期望h，熵l和超熵，输出的是个云滴drop(hu，u),如图3-3所示，其中每一个云滴是研究对象定性概念的每一次随机实现形成的，产生的个云滴就组成了云。图3-3正向云发生器正态云的生成计算如下：①生成期望值为h，标准方差为l的正态随机数h；
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于云理论的盾构隧道施工风险综合评价模型[J]. 黄震,傅鹤林,张加兵,史越,王成洋. 铁道科学与工程学报. 2018(11)
[2]隧道衬砌渗漏水病害模型试验系统的研制及应用[J]. 高成路,李术才,林春金,李利平,周宗青,刘聪,孙尚渠. 岩土力学. 2019(04)
[3]基于贝叶斯网络和证据理论的地铁运营结构健康风险评价[J]. 张立茂,吴贤国,张文静,姚春桥,曾铁梅. 铁道标准设计. 2018(12)
[4]铁路运营隧道病害现状及检测评估[J]. 肖君枝. 四川水泥. 2017(04)
[5]北京某地铁隧道错台变形治理研究[J]. 鞠凤萍,孙宪春,万力. 施工技术. 2016(S2)
[6]探地雷达在港工混凝土结构检测中的应用研究[J]. 吉同元,李鹏飞,陈子祎,秦网根. 港工技术. 2016(05)
[7]基于贝叶斯网络的基坑围护工程施工风险评估[J]. 黄建华,杨思,吴波. 武汉大学学报(工学版). 2016(05)
[8]公路隧道二次衬砌厚度不足成因分析和治理研究[J]. 蒋华龙,范厚彬. 城市道桥与防洪. 2016(04)
[9]基于灰色关联故障树的运营期隧道病害风险研究[J]. 张国喜,李晓钟. 工程管理学报. 2016(01)
[10]基于模糊贝叶斯网络的山区高速铁路桥梁运营风险评估[J]. 项琴,李远富,朱宏伟. 铁道标准设计. 2014(11)
博士论文
[1]衬砌背后空洞对隧道结构体系安全性的影响机理研究[D]. 应国刚.北京交通大学 2016
[2]运营隧道健康诊断及剩余寿命评估研究[D]. 杨艳青.北京交通大学 2012
[3]公路隧道健康状态诊断方法及系统的研究[D]. 罗鑫.同济大学 2007
硕士论文
[1]基于贝叶斯网络的绿色施工阻碍机理研究[D]. 陈响.扬州大学 2019
[2]运营病害隧道健康状态评估[D]. 吴剑飞.西南交通大学 2017
[3]运营隧道结构健康安全评价[D]. 刘洋.华中科技大学 2015
[4]衬砌钢筋锈蚀对岩石隧道稳定性影响规律研究[D]. 敖芃.中国矿业大学 2015
[5]基于可变模糊集理论的公路隧道衬砌结构健康状况评价方法[D]. 周绍文.长安大学 2015
[6]自适应神经—模糊推理系统在隧道结构安全评估中的应用[D]. 孙文江.浙江大学 2013
[7]隧道病害调查分析及衬砌结构的风险分析与控制研究[D]. 唐亮.浙江大学 2008
本文编号：3345386
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3345386.html
