基于序贯平差的沉降预测模型高效更新方法
2023-02-13郑一帆于先文
铁道学报 2023年1期
郑一帆,于先文
(东南大学 交通学院,江苏 南京 211189)
不均匀沉降是导致建构筑物开裂、塌陷等结构性破坏的主要原因之一,严重影响建构筑物的服务性能,威胁其安全性与稳定性[1]。沉降预测是目前大多数工程进行地基处理的主要依据,其预测结果与工后不均匀沉降的处理效果密切相关。沉降预测分为两个步骤,首先使用工程的实测沉降数据建立沉降预测模型,然后通过沉降预测模型预测工后沉降。随着工程进展,沉降预测模型需要不断地更新来保障预测的质量。对于高铁、大型桥梁等时间跨度大的工程项目,建立一个沉降预测模型高效更新的方法具有重要的意义。
目前,沉降预测模型的更新普遍采用简单的传统更新方法。在实际的工程中,广泛使用的模型如双曲线法模型[2-4]、指数曲线法模型[4-6]、星野法模型[8-9]等都使用传统最小二乘方法进行模型更新。该方法的具体过程为:新增观测数据后,利用全部数据列出误差方程进行最小二乘间接平差,得到新的沉降预测模型系数。即便被广泛应用于实际工程中,传统更新方法也仍存在不足之处,具体表现为以下三点:①数据存储量大,需要将历史沉降数据全部保存,历史沉降观测数据重复地参与拟合过程;②模型更新计算量大,每次更新过程都需要使用到所有的沉降数据,计算过程中的矩阵维数可能会非常高;③存在数据损失风险,由于历史数据数量庞大,可能存在数据丢失、被篡改、误录入等现象,对预测模型的正确更新带来风险。……
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