高速铁路沉降变形评估分析方法研究

论文摘要

随着我国高速铁路的快速发展,沉降变形监测的需求也更加突出。沉降有发生、发展、稳定和极限四个阶段。在外界环境干扰下,沉降一般是一个非线性和趋势多变的过程。自动化沉降变形监测技术可满足高频、实时地沉降变形监测的需求。现行高速铁路沉降评估规定和规范只考虑了沉降稳定性的分析判定,忽略了沉降过程的分析。为实现自动化沉降监测数据的沉降过程分析和稳定性判定,论文基于变点理论改进了STARS（Sequential T-test Analysis of Regime Shifts）均值变点模型和SIC（Schwarz Information Criterion）方差变点模型,并结合模拟数据和工程实例数据开展沉降评估分析。其具体内容和成果如下:1)自动化沉降监测可实时获取高频沉降监测数据,方便实现对监测对象的沉降过程监控。沉降突发或加速可通过沉降数据的均值变化来表征,据此论文基于改进STARS均值变点理论建立沉降过程分析模型,以实现在沉降异常情况下的实时预警;2)自动化沉降监测数据通过改进STARS均值变点模型分析后,在沉降数据处于水平收敛趋稳状态下,方进行沉降稳定性判定。沉降是否稳定可通过沉降监测数据的方差检验来实现:据此论文基于改进SIC方差变点理论建立沉降稳定性评估模型,能有效地实现沉降稳定性判定;并得出一种与计算区间长度无关的先验中误差求法,使卡方检验也能有效地实现沉降稳定性判定。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 沉降评估研究现状
•     1.2.2 变点理论研究现状
•   1.3 论文主要内容与结构安排
• 第2章 高速铁路沉降监测概述
•   2.1 高速铁路沉降监测简介
•     2.1.1 传统沉降监测的发展和问题
•     2.1.2 自动化沉降监测系统简介
•   2.2 自动化沉降监测数据和人工观测数据的对比
• 第3章 沉降评估方法和变点理论
•   3.1 沉降评估概述及其问题
•     3.1.1 参数回归模型
•     3.1.2 卡方假设检验模型
•     3.1.3 自动化沉降监测数据评估的问题
•   3.2 变点理论概述
•     3.2.1 STARS均值变点检验理论
•     3.2.2 SIC方差变点检验理论
• 第4章 基于变点理论的沉降分析模型
•   4.1 基于STARS均值变点的沉降过程分析模型
•     4.1.1 STARS均值变点模型分析
•     4.1.2 改进STARS均值变点模型
•     4.1.3 小结
•   4.2 基于SIC方差变点的沉降稳定性评估模型
•     4.2.1 SIC方差变点模型分析
•     4.2.2 SIC方差变点模型的不足
•     4.2.3 小结
•   4.3 自动化沉降监测数据分析流程
• 第5章 模型应用分析
•   5.1 自动化沉降监测数据A的评估分析
•     5.1.1 传统沉降评估方法分析
•     5.1.2 改进STARS均值变点模型分析
•     5.1.3 改进SIC方差变点模型分析
•   5.2 自动化沉降监测数据B的评估分析
•     5.2.1 改进STARS均值变点模型分析
•     5.2.2 自适应改进STARS均值变点模型预警分析
•   5.3 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 硕士研究生阶段发表论文与参与项目

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李沁声

导师: 高山

关键词: 沉降评估,自动化沉降监测,卡方检验

来源: 西南交通大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备,铁路运输

单位: 西南交通大学

分类号: P642.26;U216.417

DOI: 10.27414/d.cnki.gxnju.2019.002284

总页数: 65

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