[发明专利]一种桥隧工程短、长期变形的超前预警方法

权利要求书

1.一种桥隧工程短、长期变形的超前预警方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)在桥隧工程布设多个测点，并记录测点处结构变形量，得到原始数据列；

(2)将原始数据列经累加生成和累减还原后生成新序列，确定各测点的灰参数、优化系数；

所述灰参数计算公式为式中，n,i，j为正整数，n＞j＞i，t₁,t_i，t_j分别表示第1,i，j时刻，X⁽¹⁾(t₁)、X⁽¹⁾(t_i)及X⁽¹⁾(t_j)分别表示第1,i，j时刻结构变形量的累加一次生成的变形量，C表示排列组合，即等于(n-1)(n-2)/2，表示各个发展系数的平均值，表示灰色作用量平均值；

以拟合数据与实测数据的差值平方和最小为原则确定优化系数；

(3)推导出引入优化系数灰色模型的短、长期结构变形外推预测函数；

引入优化系数灰色模型外推预测函数为其中，e为指数的底，t_k+1表示第k+1时刻，Δt_k+1表示第k+1时刻与第k时刻的时间差，表示第k时刻结构变形量X⁽⁰⁾(t_k)的拟合值，表示第k+1时刻结构变形量的外推预测值，表示各个发展系数的平均值，表示灰色作用量平均值，δ为优化系数；

(4)通过外推预测函数计算下一阶段的结构变形预测值及残差；

(5)采用正弦、周期性序列函数修正引入优化系数灰色模型预测值的残差；

正弦函数修正后的残差为其中，E⁽⁰⁾(t_k)表示第k时刻结构变形量的残差，T表示残差序列E⁽⁰⁾(t_k)波形时间周期的平均值，t_k表示第k时刻；

周期性序列函数修正后的残差为其中，表示经周期性序列函数修正的第k时刻结构变形量的残差,ω_i表示圆频率,ω_i＝2iπ/t_n，E⁽⁰⁾(t_k)表示第k时刻结构变形量的残差,i＝1,2,…,m；

(6)采用后验差检验法评估出传统灰色模型和引入优化系数灰色修正模型的预测精度等级，根据模型计算精度或绝对误差平均值确定最优预测模型；

(7)以最优预测模型获取下一阶段变形预测值，将其与设定变形上限值进行比较，若前者超过后者则报警，若未超过则不报警。

2.如权利要求1所述的桥隧工程短、长期变形的超前预警方法，其特征是，所述步骤(1)中，测点处布设位移传感器进行监测，且原始数据记录组数不少于4组。