《基於貝葉斯網路的盾構隧道結構易損性評價方法研究》是依託同濟大學，由張冬梅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於貝葉斯網路的盾構隧道結構易損性評價方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張冬梅
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
隨著運營盾構隧道結構性能不斷劣化，合理評價盾構隧道結構狀態成為保證隧道服役性能及結構安全迫切需要解決的問題。然而由於盾構隧道縱向里程較長，地層條件、環境變化、拼裝方式的差異等使隧道結構表現出不同的抗力和結構回響特性，隧道結構的損傷程度、規律及其對系統安全的影響亦不同，然而目前的隧道結構評價中忽略了這些差異，無法對盾構隧道結構性態進行合理的評價，使得對盾構隧道的維護只能依據經驗進行。本項目基於土層性質和環境變化的差異，利用理論模型揭示盾構隧道結構性態發展規律和特點；基於盾構隧道功能和結構安全要求，建立盾構隧道結構極限狀態功能函式；提出盾構隧道功能和結構失效模式；揭示盾構隧道結構性態漸進性發展規律及失效特點；提出盾構隧道結構評價基準；建立基於貝葉斯網路的盾構隧道易損性評價模型，形成盾構隧道結構分析、評價和預測方法；基於工程實踐實現盾構隧道結構評價方法的最佳化，為運營盾構隧道結構維護提供依據。
結題摘要
隨著盾構隧道運營時間的增加，結構病害不斷出現，給隧道服役性能和結構安全帶來了嚴峻挑戰，揭示隧道結構安全性態發展規律、合理評價盾構隧道結構狀態成為保障隧道結構安全的核心問題。然而，由於影響隧道結構安全的原因複雜且對隧道結構產生耦合作用，使得隧道結構性態演化機理複雜，結構病害原因難以診斷，隧道結構安全狀態難以合理評價。因此，本項目採用足尺模型試驗、理論解析和數值模擬方法，建立了振動和滲漏耦合作用下的隧道結構性態演化分析方法，提出了基於管片安全和接頭安全的承載力功能函式，建立了隧道結構易損性評價及病害原因診斷模型，提出了隧道結構安全動態評價方法。研究成果對保障運營盾構隧道結構安全提供了技術支撐。 研究內容和成果如下：（1）基於列車-軌道-隧道-地基解析模型，建立了捷運振動荷載確定方法，在此基礎上，考慮隧道滲漏影響，通過大循環次數下彈塑性水土耦合動力有限元計算，揭示了振動荷載和滲漏耦合作用下盾構隧道縱、橫向長期性態變化規律；（2）進行了足尺的管片接頭試驗，採用理論分析與模型試驗相結合的方法，揭示了接頭性能演化規律與易損性特徵，提出了基於接頭防水安全的接頭承載力安全係數Kc，為盾構隧道結構易損性評價提供了新方法；（3）提出了盾構隧道接頭解析模型，建立了盾構隧道易損性評價模型，考慮隧道結構性態演化規律，提出了基於盾構隧道橫向收斂變形和接頭張開量變形作為隧道易損性評價指標；（4）利用隧道結構易損性評價模型，考慮隧道結構影響因素條件更新，實現了盾構隧道結構易損性預測和損傷原因診斷；（5）基於隧道結構性態演化規律和易損性發展規律, 考慮隧道病害等級和相關性的影響，建立了隧道結構安全狀態動態評價方法，實現了隧道結構多層次結構安全評價方法。
