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基于云理论的隧道结构健康诊断方法

傅鹤林, 黄震, 黄宏伟, 张加兵, 尹光明

傅鹤林, 黄震, 黄宏伟, 张加兵, 尹光明. 基于云理论的隧道结构健康诊断方法[J]. 工程科学学报, 2017, 39(5): 794-801. DOI: 10.13374/j.issn2095-9389.2017.05.019
引用本文: 傅鹤林, 黄震, 黄宏伟, 张加兵, 尹光明. 基于云理论的隧道结构健康诊断方法[J]. 工程科学学报, 2017, 39(5): 794-801. DOI: 10.13374/j.issn2095-9389.2017.05.019
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FU He-lin, HUANG Zhen, HUANG Hong-wei, ZHANG Jia-bing, YIN Guang-ming. Health diagnosis method of shield tunnel structure based on cloud theory[J]. Chinese Journal of Engineering, 2017, 39(5): 794-801. DOI: 10.13374/j.issn2095-9389.2017.05.019
Citation: FU He-lin, HUANG Zhen, HUANG Hong-wei, ZHANG Jia-bing, YIN Guang-ming. Health diagnosis method of shield tunnel structure based on cloud theory[J]. Chinese Journal of Engineering, 2017, 39(5): 794-801. DOI: 10.13374/j.issn2095-9389.2017.05.019
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基于云理论的隧道结构健康诊断方法

  • 1) 中南大学土木工程学院, 长沙 410075

  • 2) 同济大学土木工程学院, 上海 200092

  • 3) 长沙市轨道交通集团有限公司, 长沙 410133

基金项目: 

国家自然科学基金重点资助项目（51538009）；国家自然科学基金资助项目（51578550）；研究生自主探索创新资助项目（2017zzts152）

详细信息

  • 分类号: U25

Health diagnosis method of shield tunnel structure based on cloud theory

  • 1) School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075, China

  • 2) College of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China

  • 3) Changsha Metro Group Co., Ltd., Changsha 410133, China

摘要

    摘要
  • 摘要: 隧道健康状态诊断过程作为一个模糊系统，具有随机性和模糊性的特点.传统的隧道结构健康诊断方法无法妥善地将系统的模糊性和随机性关联在一起.基于此，针对隧道结构健康状态诊断系统的模糊性和随机性特点，提出了基于云理论的隧道结构健康状态诊断方法.首先，建立反映隧道结构健康状况等级评语集的正态云模型.然后，依据逆向云发生器原理，将隧道结构健康状态指标的监测数据的归一化结果值转化为隶属度云模型.将健康状态指标的重要性语言值转化为权重云，用于表征各健康状态指标的重要程度.最后，运用云理论的计算方法对隧道结构健康状态等级进行诊断，得到健康状态等级诊断结果的云模型.应用云模型的改进方法，对某市地铁2号线盾构隧道结构健康状态进行了诊断，极大提高了诊断结果的可视化和鲁棒性.
    Abstract: The process of diagnosing tunnel health as a fuzzy system has the characteristics of randomness and fuzziness. Traditional risk assessment methodologies do not account for the fuzziness and randomness of risk. Therefore, using cloud theory, a new comprehensive risk assessment model was proposed for shield tunnels aimed at the fuzziness and randomness of health diagnosis system of shield tunnel structure. Firstly, the normal cloud model of evaluation terms is constructed, which reflects the health status of the tunnel structure. Then, the normalized value of monitoring data of tunnel structural health status index is transformed into membership cloud model by the principle of the reverse cloud generator. And the importance linguistic value of the health status index is transformed into the weight of the cloud which is used for characterization importance of health index. Finally, the cloud theory computing method is used to diagnose the health status of the tunnel structure, and the cloud model of health status is obtained. The improved method of cloud model was applied to diagnose the structural health status of shield tunnel of Metro Line 2, and this method greatly improves the visualization and robustness of the diagnosis results.
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    • 参考文献(5)
  • [1]

    Einstein H H. Risk and risk analysis in rock engineering. Tunneling Undergr Space Technol, 1996, 11(2):141
    [2]

    Tonon F, Mammion A, Bernardini A. Multiobjective optimization under uncertainty in tunneling application to the design of tunnel support/reinforcement with case histories. Tunneling Undergr Space Technol, 2002, 17(1):33
    [12]

    Jiao P, Zha Y B. Credibility evaluation method based on cloud model//International Conference on Electrical and Control Engineering. Wuhan, 2010:648
    [14]

    Li D R, Di K C, Li D Y. Knowledge representation and uncertainty reasoning in GIS based on cloud models//Proceedings of the 9th International Symposium on Spatial Data Handling. Beijing, 2000:3
    [15]

    Li D Y. Uncertainty reasoning based on cloud models in controllers. Comput Math Appl, 1998, 35(3):99
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    • 施引文献(58)

  • 期刊类型引用(31)

    1. 赵先琼，邓凯，张亚洲，马英博，夏毅敏. 大直径盾构隧道成型质量巡检方法研究. 工程科学学报. 2024(02): 365-375 . 本站查看
    2. 邢观华. 基于二维云模型和ALARP准则的风险评价法. 特种结构. 2024(04): 94-100 . 百度学术
    3. 杨镇华，李雪松，高峰. 基于云模型的山岭隧道施工风险评价研究. 公路与汽运. 2024(06): 146-151 . 百度学术
    4. 李子仡，饶志强，常惠，李益晨，丁璐，方建军. 基于生成对抗网络的隧道裂缝自动分割算法研究. 铁道学报. 2023(05): 136-142 . 百度学术
    5. 刘治芹，陈俊亮，任广跃，段续，曹伟伟，李琳琳. 基于云模型的益生菌微胶囊干燥技术评价. 中国食品学报. 2023(06): 246-257 . 百度学术
    6. 刘子金，徐存东，朱兴林，周冬蒙，田俊姣，谷丰佑，黄嵩，李智睿，赵志宏，王鑫. 干旱荒漠区人工绿洲土壤盐碱化风险综合评估与演变分析. 中国环境科学. 2022(01): 367-379 . 百度学术
    7. 刘超，刘刚，许崇帮，周幸宇，张科超. 基于模糊理论的隧道服役性能评价方法研究. 公路交通科技. 2022(08): 142-150+165 . 百度学术
    8. 孙洋，俞俊平，戴红涛，朱利晴，李志强. 基于模糊层次分析法的公路隧道病害危害程度评价. 南昌工程学院学报. 2022(06): 23-28 . 百度学术
    9. 李晓英，曾宇轩. 基于保险理赔数据的水电企业风险评估研究. 水资源与水工程学报. 2021(01): 158-163 . 百度学术
    10. 唐雄俊，毛优达，孙州. 甬舟铁路金塘海底隧道结构健康监测方案研究. 铁道标准设计. 2021(10): 189-194 . 百度学术
    11. 梁辉如，王永东，彭浩，刘俊锋，燕新. 基于正态云理论的软弱隧道围岩分级. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2021(11): 82-87 . 百度学术
    12. 刘子金，徐钰德，朱兴林，黄嵩，李智睿，李欣达. 干旱扬水灌区土地资源承载状态演变分析. 环境科学学报. 2021(12): 5200-5208 . 百度学术
    13. 向楠，马坤. 基于云模型理论的钢筋混凝土拱桥安全状态评估方法. 交通科技. 2021(06): 1-5 . 百度学术
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    16. 赵丽凤，唐超，侯海倩. 轨道交通隧道全断面病害智能诊断与服役状态评价. 测绘通报. 2020(09): 1-6+17 . 百度学术
    17. 任志华，张博，丁祖德，计霞飞. 基于云模型的山岭隧道衬砌服役状况评价方法研究. 铁道科学与工程学报. 2020(10): 2618-2625 . 百度学术
    18. 李刚，宁重阳. 基于云模型的路堑高边坡施工安全风险评估研究. 公路与汽运. 2020(06): 156-160 . 百度学术
    19. 斯建宁，张龙. 基于ARIMA时序模型的隧道结构变形预测. 资源信息与工程. 2019(02): 148-150 . 百度学术
    20. 石韵. 隧道穿越工程安全性评价方法研究. 陕西建筑. 2019(08): 5-8 . 百度学术
    21. 江新，李炜，胡文佳，陈瑶，郑霞忠. 基于SPA-云模型的水利工程运营风险态势评估. 中国农村水利水电. 2019(11): 145-150+160 . 百度学术
    22. 高永涛，徐俊，吴顺川，吕建华，陈文. 基于GPR反射波信号多维分析的隧道病害智能辨识. 工程科学学报. 2018(03): 293-301 . 本站查看
    23. 张满银，王生新，孙志忠，徐震，王沪生. 基于云理论的油气管道滑坡危险性综合评价. 工程科学学报. 2018(04): 427-437 . 本站查看
    24. 徐昕军，杨峰. 基于SPA和云理论的城市地下病害风险评估模型. 工程科学与技术. 2018(03): 224-232 . 百度学术
    25. 陈涛，翟超，范鹏程，张敏，王鑫森. 回弹法及三维激光扫描技术在地铁线路结构健康检测中的应用. 无损检测. 2018(07): 49-53+64 . 百度学术
    26. 黄震，傅鹤林，尹光明，王慧，张加兵，史越. 地铁隧道结构灾变模型及应用研究. 灾害学. 2018(03): 216-221+228 . 百度学术
    27. 黄震，傅鹤林，黄宏伟，张加兵. 一种运营地铁盾构隧道结构健康状况评价方法. 地下空间与工程学报. 2018(05): 1410-1418 . 百度学术
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    30. 程曦，薛亚东，张森. 基于云模型理论的地铁隧道结构安全评估新方法研究. 现代隧道技术. 2018(S2): 1295-1303 . 百度学术
    33. 马森财，赵荣珍，吴耀春，邓林峰. 基于云理论和Relief-F的滚动轴承故障识别方法. 振动.测试与诊断. 2021(04): 667-672+827-828 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-07-18
  • 刊出日期:  2017-05-24

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