錨桿受荷條件下聲學特徵及承載力智慧型預測方法研究

《錨桿受荷條件下聲學特徵及承載力智慧型預測方法研究》是依託石家莊鐵道大學，由孫曉雲擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：錨桿受荷條件下聲學特徵及承載力智慧型預測方法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：孫曉雲
• 依託單位：石家莊鐵道大學

項目摘要

錨桿錨固技術是地下工程及邊坡治理的重要支護手段，錨固質量的好壞關係著工程質量和安全，目前錨桿承載力的高精度智慧型檢測是該領域面臨的世界性難題，因此，本研究對保障地下工程安全等具有重要的理論意義和實用價值。.項目以模式識別、現代信息處理技術、智慧型控制理論為工具，建立與錨桿力學特性相關的聲學特性理論模型，運用數值模擬方法計算錨桿處於不同受荷狀態和工作狀態下錨桿承載力分布特性和聲波傳播特性，研究錨桿不同承載力與聲波波場的回響關係；研究錨桿承載條件下波場機理，選擇表征錨桿-圍岩結構系統的參數，利用蟻群算法辨識灰色模型參數，非間隔GM(1,1)灰色模型預測錨桿承載力；利用譜分析對錨桿受力的聲波信號與激勵信號進行處理，得到頻率回響函式，求其特徵值，以此作為神經網路的輸入，提出基於多源信息融合的錨桿承載力預測方法，為建立錨桿承載力智慧型檢測系統奠定理論基礎。

結題摘要

錨桿錨固技術是地下工程及邊坡治理的重要支護手段，錨固質量的好壞關係著工程質量和安全，目前錨桿承載力的高精度智慧型檢測是該領域面臨的世界性難題，因此，本研究對保障地下工程安全等具有重要的理論意義和實用價值。 項目以模式識別、現代信息處理技術、智慧型控制理論為工具，建立與錨桿力學特性相關的聲學特性理論模型，運用數值模擬方法計算錨桿處於不同受荷狀態和工作狀態下錨桿承載力分布特性和聲波傳播特性，研究了錨桿不同承載力與聲波波場的回響關係；構建頻率回響函式矩陣，利用基於主元分析的頻響函式主成分提取，最後套用基於PSO-RBF神經網路完成錨桿錨固質量檢測；提出了基於改進的三次多項式函式的錨桿承載力預測方法；對傳統的灰色GM（1,1）模型進行了改進，建立了非等間距傳統灰色GM(1，1)模型，完成了錨桿承載力預測；針對改進基於改進的三次多項式函式，非等間距灰色GM(1，1)模型、改進指數、改進指數-冪函式等得到的預測結果，使用D-S證據理論融合算法來實現多模型組合預測錨桿極限承載力。