[1]李 晨,沙迎春,程钇午,等.基于多模态参数粒子群算法的隧洞环锚钢绞线内力高精度识别[J].水利与建筑工程学报,2026,(03):156-162.[doi:10.3969/j.issn.1672-1144.2026.03.022]
点击复制

基于多模态参数粒子群算法的隧洞环锚钢绞线内力高精度识别()

《水利与建筑工程学报》[ISSN:1672-1144/CN:61-1404/TV]

卷:
期数:
2026年03期
页码:
156-162
栏目:
出版日期:
2026-06-30

文章信息/Info

作者:
李 晨1沙迎春2程钇午2魏 春3李枝军3李 军2
1.广东粤海珠三角供水有限公司,广东广州511458;2.水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院,江苏南京210029;3.南京工业大学,江苏南京211816
关键词:
水工隧洞预应力环锚振动法粒子群优化算法内力识别
分类号:
U452.2
DOI:
10.3969/j.issn.1672-1144.2026.03.022
文献标志码:
A
摘要:
环锚钢绞线内力的精确测量对于控制隧洞衬砌施工质量至关重要。针对目前常用振动法识别短索内力精度较低、铰接或固支边界模型的误差可达20%和10%以上、难以满足工程5%精度需求的现状,提出一种基于多模态参数的短索内力高精度识别方法。该方法基于梁的振动理论,建立考虑边界弹性约束的振动微分方程,并引入粒子群优化算法,实现对钢绞线内力、抗弯刚度及边界约束刚度的同步识别。结果表明:该方法对短索内力的识别误差可减小至2%,显著优于传统的铰接梁模型和固支梁模型。将该方法应用于珠江三角洲水资源配置工程环锚预应力钢绞线的现场测试,测量结果与设计值吻合良好。该方法能够有效提高短索内力识别精度,可为环锚钢绞线施工质量控制和后期服役状态评估提供可靠的数据支撑。

参考文献/References:

[1] 蒋业东,莫鲤木,温朝臣,等.OVM.HM15A型全密封无粘结预应力环锚体系研究与工程应用[J].中国高新科技,2025(12):155-157.
[2] 徐 曼,许 庆,曾 滨.考虑服役特征的拉索索力频率法测试统一推定公式[J].建筑结构学报,2023,44(S2):465-473.
[3] 肖 祥,鄢 宇,赵 璐,等.不确定边界和索长的斜拉索索力检测方法[J].武汉理工大学学报,2017,39(08):75-81.
[4] 廖敬波,唐光武,孟利波.固结拉索的一种近似频率计算公式[J].振动与冲击,2013,32(06):149-151,172.
[5] 王腾辉.基于两端固支的短吊杆频率计算研究[J].石家庄铁道大学学报(自然科学版),2024,37(02):33-39.
[6] 孙良凤.短索张力和弯曲刚度的识别方法研究[D].杭州:浙江大学,2010.
[7] NamH,NghiaNT.Estimationofcabletensionusingmeasurednaturalfrequencies[J].ProcediaEngineering,2011,14:1510-1517.
[8] 李京泽,曾 滨,许 庆.考虑抗弯刚度的振动法测试索力计算方法研究[J].工业建筑,2023,53(S2):276-279.
[9] ByeongHwaKim,TaehyoPark.Estimationofcableten-sionforceusingthefrequencybasedsystemidentificationmethod[J].JournalofSoundandVibration,2007,304:660-676.
[10] 申成庆,胡迎新,黄方林.基于边界变化的索结构自振频率测试机理[J].中南大学学报(自然科学版),2023,54(05):1814-1822.
[11] 齐东春,李伟东,赵志国.考虑边界条件影响的锚跨索股频率法索力识别研究[J/OL].重庆大学学报,1-13
[2026-05-03].https://link.cnki.net/urlid/50.1044.N.20240701.1511.005.
[12] GeuzaineM,FotiF,DenolV.Minimalrequirementsforthevibration-basedidentificationoftheaxialforce,thebendingstiffnessandtheflexuralboundarycondi-tionsincables[J].JournalofSoundandVibration,2021,511:116326.
[13] 徐文城,李 娜,谢 旭.考虑边界影响的在役短钢索张力测试研究[J].公路,2021,66(05):136-141.
[14] 赵 凯,樊建房.基于粒子群算法的斜拉桥恒载索力优化[J].山东交通学院学报,2020,28(03):48-55.
[15] 蔡 儆,张宇航,王林柯,等.自适应粒子群算法在成桥索力优化中的应用[J].公路交通科技,2022,39(01):81-87.
[16] 陈志军,刘 洋,杨立飞,等.基于粒子群优化算法的独塔斜拉桥成桥索力优化[J].桥梁建设,2016,46(03):40-44.
[17] 徐宙元,程振清,孙 胜,等.基于混合智能算法的斜拉桥施工索力容差区间优化及应用[J].华北水利水电大学学报(自然科学版),2026,47(01):114-122

相似文献/References:

[1]辛萌,王润,贾涛,等.长期冲蚀作用下水工隧洞衬砌结构的受力分析与安全评价[J].水利与建筑工程学报,2023,(02):68.[doi:10.3969/j.issn.1672-1144.2023.02.010]
[2]陶金,张盛行,官福海,等.隧洞衬砌内部缺陷探地雷达正演模拟与应用[J].水利与建筑工程学报,2024,(06):106.[doi:10.3969/j.issn.1672-1144.2024.06.015]

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2025-10-27 修稿日期:2026-01-29
基金项目:珠江三角洲水资源配置工程课题研究(CD88-GC02-2020-0034);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助(Y42401402)
作者简介:李 晨(1995—),男,硕士,工程师,主要从事水利工程技术管理工作。E-mail:1875552009@qq.com
通讯作者:李枝军(1978—),男,博士,教授,主要从事桥梁与隧道工程智能建造与运维技术等方面研究工作。E-mail:lizhijun@njtech.edu.cn
更新日期/Last Update: 1900-01-01