基于测斜数据分析的围护墙弯矩确定和风险评估方法技术

本发明专利技术提供了一种基于测斜数据分析的围护墙弯矩确定和风险评估方法，首先采集基坑开挖过程中地下连续墙的测斜点深度及其对应位移值；利用自然三次样条平滑拟合的方法对墙体变形数据进行拟合处理；进而结合弹性体变形

【技术实现步骤摘要】
基于测斜数据分析的围护墙弯矩确定和风险评估方法


[0001]本专利技术涉及土木工程的基坑工程风险预警
，具体地，涉及一种基于测斜数据分析的围护墙弯矩确定和风险评估方法。

技术介绍

[0002]近年来基坑工程向大规模、大深度方向不断发展，且伴随着地质条件不同、支护形式多样、工况环境复杂等，基坑工程的理论研究和设计施工均面临诸多问题。深基坑开挖过程中，墙体变形过大容易引发安全事故，常见墙体安全事故包括墙体倾覆、墙体断裂等。常见基坑风险预警指标中，墙体抗倾覆安全系数、踢脚比阈值控制较为常见，预警技术也相对成熟。虽然如今的基坑设计理念逐渐从强度控制转化为变形控制，然后实际过程中需要综合考量墙体的变形和内力状态，确保墙体不会发生断裂风险。目前，墙体断裂风险评估及预警指标的研究相对较少，地下连续墙弯矩计算也主要分为两类：基于钢筋应力计推算弯矩和基于弹性体变形
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曲率
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弯矩理论计算弯矩。但是基于钢筋应力计推算弯矩的方法通常会因混凝土收缩、温度原因等造成读数不准，且应力计容易在施工过程破坏，都会直接影响弯矩的计算。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于测斜数据分析的围护墙弯矩确定方法，其特征在于：包括：S1：采集基坑开挖过程中地下连续墙的测斜点深度及其对应位移值，组成二维数组；S2：利用自然三次样条平滑拟合的方法对所述二维数组进行拟合处理，得到符合条件的自然三次样条拟合曲线，输出每个测斜点及对应的位移拟合结果；S3：求解所述拟合曲线的曲率；S4：结合弹性体变形
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曲率
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弯矩理论和公式M＝EIφ对围护墙的实际弯矩进行求解计算，得到实际围护墙弯矩，其中：M是围护墙截面的实际弯矩；EI是围护墙截面的转动刚度；E是弹性模量；I是围护墙截面惯性矩；φ是计算得到的曲率值。2.根据权利要求1所述的基于测斜数据分析的围护墙弯矩确定方法，其特征在于：所述S2，进一步包括：S201:采用“五点三次平滑”的方法对S1中得到的二维数组的位移值进行噪声消除处理，得到去噪数组；S202:对去噪数组的测斜点深度及其对应位移值进行归零化处理，求解得到围护墙体的真实挠度数据，记作数组DATA_true；S203:采用6次多项式拟合的方法对数组DATA_true的测斜数据进行曲线拟合，根据设定的的判定条件，得到最终生成的满足条件的6次多项式曲线；S204:根据S203得到的6次多项式曲线，利用二阶求导的方法得到目标曲率值C_target；S205:对数据DATA_true进行自然三次样条平滑拟合，使用csaps包中的CubicSmoothingSpline函数进行拟合：其中：[x
i
,y
i
]是步骤S202中得到的围护墙真实挠度数据DATA_true，x
i
是第i个测斜点的深度坐标，y
i
是第i个测斜点对应的挠度值；y(x
i
)是三次样条曲线拟合后Xi对应的拟合值，y
″
(x)是三次样条曲线的二阶导数值；上式的第一部分是满足拟合曲线逼近性的最优条件，第二部分min{(1
‑
p)∫[y
″
(x)]2dx}是满足拟合曲线光滑性的最优条件，并引入权重系数p体现拟合曲线的逼近性和光滑性之间的权重关系；S206:将引入判断条件后确定的权重系数p带入S205中的公式，得到最终符合条件的自然三次样条拟合曲线，输出每个测斜点及对应的位移拟合结果，记作数组out_list[n][2]。3.根据权利要求2所述的基于测斜数据分析的围护墙弯矩确定方法，其特征在于：所述S203，在曲线拟合过程中进一步包括：利用for循环不断舍弃掉两端数据x_up、x_bottom，即：x_up＝H
‑
abs(H
‑
x_limit)+0.5*ix_bottom＝H+abs(H
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雄，李明广，潘伟强，陈锦剑，王宝坤，诸颖，郭彦，
申请(专利权)人：上海隧道工程有限公司，
类型：发明
国别省市：