基于神经网络的隧道结构安全性评估研究

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1、分类号：TP2310710．0832019滚步犬海硕士学位论文基于神经网络的隧道结构安全性评估研究导师姓名职称申请学位级别别秋宏茹锋教授工学硕士学科专业名称检测技术与自动化装置论文提交日期2011年5月25日论文答辩日期2011年6月7日学位授予单位长安大学答辩委员会主席学位论文评阅人巨永锋教授虞鹤松教授刘渲教授TheReserchofSecurityEvaluationinhighwayTunnelStructerBaseontheNeuralnetworkADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：BieQiuh

2、ongSupervisor：Prof．RuFengChang’anUniversity,Xi’an，China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：劭l阵1)真

3、0日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发

4、表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：导师签名：马嘲劢f年多月IoEtw／『年6月／口日摘要隧道因其隐蔽性且地质条件和环境的不确定性，导致在施工过程中存在很多风险。为了确保隧道工程建设目标的实现，对隧道施工过程进行安全管理和评估是十分必要的。通过对监控量测的数据进行分析和综合判断，为完善设计方案并采取有效的措施提供了依据。论文以太原至古交高速公路西山隧道工程为背景，高速公路隧道围岩压力、支护的压力应力变形为研究对象，分别使用模糊综合评判法和神经网络评判法对隧道施工结构安全性评估进行研究。论

5、文首先回顾了目前我国的高速公路隧道安全现状以及存在的问题，得出对隧道结构安全性评估的必要性。其次介绍了安全性评估的基本理论以及进行安全性评价的方法与步骤，通过在隧道特殊点安装各种传感器、数据采集器对隧道围岩的压力、支护应力及拱项沉降等进行监测，将获得的数据通过无线网络传送到中心计算机，进行分析和综合判断。因此，监控量测结果质量的好坏就成为衡量设计、施工是否合理的一项重要指标。论文在研究模糊综合评判和BP神经网络理论的基础上，建立了安全性评估模型，并使用评估模型对太古高速公路西山隧道进行实例分析。通过对两种方法的评估结果进行分析，由于在隧道施工中诸多不确定的因素同时影响隧道施工

6、的安全，使用模糊评估方法不能很好的反映隧道的真实安全状态，而使用神经网络评估方法进行隧道安全性评估效果较好。最后根据建立模型，对现场监控量测得到的数据进行分析，以验证评价方法的可行性，这对于掌握围岩动态变化规律和支护结构的安全状态，便于及时采取措施和后期进行维护也具有重要的意义，为隧道的安全施工和运营提供有效的参考，具有一定的工程实用价值。关键词：隧道结构，安全评估，模糊综合评判法，BP神经网络评判法thesafetystatusofdeepfoundation．Therebywecantakecorrespondingmeasurestimelyinfaceofrisksa

7、ndprovideeffectivereferenceforsafeconstructionandoperationintunnel，whichhasacertainengineeringvalueinpracticaluse．Keywords：Tunnelconstruction,Safetyevaluation,Fuzzycomprehemiveevaluationmethod,BPneuralnetworkmethodII目录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．1课题背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．2国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2．1国外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2．2国内研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．3主要内容和结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3第二章隧道安全性评估总体分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．52．1安全评价概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．52．2安全性评估的