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科技通报 2024年第1期40卷 91-100页

作者：吕升林贺志勇符锌砂华南理工大学土木与交通学院广州510640

船撞桥梁抢险施工风险控制研究较少,本文依托某船撞桥梁抢险施工,首先分析发生上部结构连续垮塌二次事故风险,接着分析抢险施工振动和地震作用等风险;建立基于数字孪生的船撞桥梁抢险施工风险控制平台,结合桥墩、盖梁水平位移与沉降监... 详细信息

船撞桥梁抢险施工风险控制研究较少,本文依托某船撞桥梁抢险施工,首先分析发生上部结构连续垮塌二次事故风险,接着分析抢险施工振动和地震作用等风险;建立基于数字孪生的船撞桥梁抢险施工风险控制平台,结合桥墩、盖梁水平位移与沉降监测结果进行预测分析。结果表明:船舶撞击力远大于立柱抗剪承载力1717.9 kN,立柱底出现塑性铰,当立柱顶沉降达2.6 cm时将存在上部结构滑落风险,亟须加固并进行动态监测;抢险施工插打钢管桩振动速度远小于《爆破安全规程》规定的振动速度,施工振动对立柱影响较少,但墩柱受损后抗震性能显著降低,当地震波峰值达11.148 GAL或以上时,立柱底部产生的最大轴力均大于轴向受压承载力11027.78 kN,存在严重安全隐患;通过改进小波去噪的灰色LSTM(long short-term memory)组合模型进行预测,得到未来3、5、7 d沉降变化预测结果,相对误差均在15%之内,与实测监测结果基本一致;采用人工干预可以实现物理实体和虚拟孪生体的双向交互,确保抢险施工安全。

关键词：数字孪生船撞桥梁抢险施工 LSTM 风险控制

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青川县红石河堰塞湖抢险施工与思考

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水利水电技术 2008年第8期39卷 50-51,62页

作者：李浩浩任馨杨华斌中国人民武装警察部队水电第三总队四川成都610036

通过对青川县红石河堰塞湖的施工处理过程的介绍,阐述了堰塞湖处理过程中的一些基本原则和施工处理措施。由于红石河堰塞体主要是由松散土夹石构成,且普遍存在大孤石,在此次堰塞湖处理中有较强的代表性,加之震后多数山体整体结构变得较... 详细信息

通过对青川县红石河堰塞湖的施工处理过程的介绍,阐述了堰塞湖处理过程中的一些基本原则和施工处理措施。由于红石河堰塞体主要是由松散土夹石构成,且普遍存在大孤石,在此次堰塞湖处理中有较强的代表性,加之震后多数山体整体结构变得较为松脆,如何将抢险施工与今后永久处理方案相结合,如何争取将更多的工作做在前面以及今后堰塞湖处理和抢险施工中需要注意的问题等方面笔者都提出了一些建议。

关键词：红石河堰塞湖抢险施工思考

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磨沟桥水害抢险施工

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铁道建筑 2006年第6期46卷 7-8页

作者：李桂明西安铁路局西安710054

陇海线磨沟桥桥墩被泥石流携带的巨石撞断,造成墩身断裂、行车中断。文章介绍了磨沟桥抢险施工的全过程,提出了防治桥梁水毁的应对措施和新线设计阶段预防泥石流灾害的建议。

关键词：泥石流抢险施工水毁防治

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基于数字孪生的船撞桥梁抢险施工风险控制

基于数字孪生的船撞桥梁抢险施工风险控制

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作者：吕升林华南理工大学

学位级别：硕士

近年来,频繁发生的船撞桥梁事故不仅造成经济损失而且给社会带来巨大负面影响,若处理不及时还可能导致二次垮塌。因此,船撞桥梁抢险施工风险控制尤为重要。船撞桥梁抢险施工是一个复杂的系统工程,抢险施工工程具有任务急、安全要求高的... 详细信息

近年来,频繁发生的船撞桥梁事故不仅造成经济损失而且给社会带来巨大负面影响,若处理不及时还可能导致二次垮塌。因此,船撞桥梁抢险施工风险控制尤为重要。船撞桥梁抢险施工是一个复杂的系统工程,抢险施工工程具有任务急、安全要求高的特点。数字孪生理念和深度学习算法为保证桥梁在应急抢险施工过程中始终处于安全、合理的状态提供了基础条件和理论依据。本文依托某大桥船撞后抢险施工工程资料,开展了基于数字孪生的船撞桥梁抢险施工风险控制研究。通过分析船撞后桥梁安全状态与抢险施工工程特征,确定了抢险施工过程中结构变形、结构承载力与结构安全的相关性,进一步利用神经网络组合模型进行变形量预测,最终利用数字孪生虚实交互功能实现抢险施工风险控制,验证了基于数字孪生的船撞桥梁抢险施工风险控制的可行性和有效性。本文主要工作内容如下:(1)船撞桥梁抢险施工风险分析。通过分析船撞桥梁抢险施工风险特征与风险控制方法,分别从船撞后桥梁结构安全状态与抢险施工过程风险两方面分析,以实际项目为依托,利用Midas Civil建立桥梁有限元模型,模拟分析船撞后各结构的变形值及控制截面的受力状态,并对理论值进行统计分析。结果表明,船撞后随着上部结构传递到支座的竖向集中力的增大,盖梁剪切破坏先于弯压破坏发生;对撞击点施加极限剪断力,计算可得墩底位移远小于实测位移,说明实际撞击力远大于立柱抗剪承载力,发生屈服破坏,立柱底弯矩较大,即立柱底出现塑性铰;计算可知目前1-1#桥墩支撑性能仅部分损失,盖梁高差达2.5cm且斜率较大,当立柱顶沉降达2.6cm时,盖梁剪力在1-2#立柱达到最大值,将发生剪切破坏;撞击后1#桥墩处于弱平衡状态,上部结构存在滑落风险。在抢险施工过程中,插打钢管桩时产生的振动速度对立柱影响较小,但墩柱受损后抗震性能显著降低,当地震波烈度达六度或以上时,立柱底部产生的最大轴力均大于轴向受压承载力,存在严重安全隐患,需及时进行加固并进行地震波监测。(2)桥梁变形预测模型构建。提出基于改进小波去噪的灰色LSTM组合模型用于桥梁变形预测。首先在小波阈值函数基础上提出引入调节因子,使新阈值函数可以在硬、软阈值之间灵活变化。较好地抑制细节系数的过扼杀和信号振荡现象,改进后的阈值函数均方根误差更小,信噪比更大,其中均方根误差较硬阈值函数、软阈值函数、模乘方函数分别降低45%、75%和22%,去噪效果更有效。其次在模型组合方式上提出串行与并行两种组合方式,将LSTM模型、改进小波去噪LSTM模型、改进小波去噪串行流灰色LSTM组合模型、改进小波去噪并行流灰色LSTM组合模型四种方法进行对比研究,由分析结果可知,串行流组合模型会出现误差累加,其他三种模型评价结果更好,其中并行流灰色LSTM组合模型均方根误差较其余两种模型分别降低了71.9%和42.7%,平均绝对误差分别降低了76.6%和44.8%,绝对平均百分比误差分别降低了99.7%和53.8%,模型拟合精度更高,可用于监测预警。最后以实际工程数据为基础,将进行小波去噪后的监测数据信号利用改进灰色LSTM组合模型进行预测,得到未来三天、五天、七天沉降变化预测结果,预测结果与实测监测结果基本一致,相对误差均在15%之内,验证了改进小波去噪的并行流灰色LSTM组合模型预测结果的可靠性与有效性,可以实现对船撞桥梁抢险施工过程中的风险控制。(3)基于数字孪生的船撞桥梁抢险施工平台。应用数字孪生技术搭建船撞桥梁抢险施工风险控制平台,通过使用BIM模型与Web GL技术,增强了物理结构、数字模型和人工干预之间的数据交互,实现虚实映射、人机交互功能。利用Web Socket协议与相应的数据采集方式实现数据流通,使BIM模型智能化、可视化的特点充分发挥。将数字孪生技术与桥梁变形预测模型相结合,实现风险控制与超限预警功能。应用船撞桥梁抢险施工平台可以对复杂施工情况合理规划、及时规避施工风险、协同多方优化管理。依托工程实例,验证了基于数字孪生的船撞桥梁抢险施工平台对优化施工规划、确保施工安全、完善施工管理等方面的重要作用。本文探究并验证了基于数字孪生的船撞桥梁施工风险控制研究的可行性和有效性,对避免抢险施工过程中结构二次灾害的发生具有重要意义,可供同类桥梁抢险施工风险控制参考借鉴。

关键词：数字孪生船撞桥梁抢险施工风险控制预测

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