[发明专利]一种考虑桩土参数不确定性的桩基础损伤普查和评估方法

权利要求书

1.一种考虑桩土参数不确定性的桩基础损伤普查和评估方法，其特征在于，包括：

采集桩基础施工之前的场地地质数据和列车引起的振动数据；

采集土参数随机分布样本，采集桩参数随机分布样本；

基于具有理想匹配层的薄层法和容积法联合建立车-桥-桩-土动力相互作用理论分析模型；

将所述场地地质数据和列车引起的振动数据、土参数随机分布样本和桩参数随机分布样本作为所述车-桥-桩-土动力相互作用理论分析模型的输入，求解出基础承台的动力响应和桩基础周围场地的地面振动响应；

基于所述基础承台的动力响应和桩基础周围场地的地面振动响应通过深度学习算法获取桩基础的损伤评估及普查分析结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的采集桩基础施工之前的场地地质数据和列车引起的振动数据，包括：

获取桩基础施工之前的场地地质数据，该场地地质数据包括场地土的地勘参数、标准贯入试验参数和桥梁的结构参数；

选取欲评估的桥梁的桩基础及承台，将传感器布置在承台的四个角点部位以及承台周边的近场地面上，在列车正常运营情况下通过传感器采集列车引起的振动数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的采集土参数随机分布样本，包括：

选取场地土层的弹性模量作为随机变量，考虑该随机变量随深度的随机分布和随地勘资料试验观测数据的不确定性，建立场地土的先验概率分布模型，通过场地土标准贯入试验或多通道表面波分析现场测试数据对所述先验概率分布模型进行优化，通过优化后的先验概率分布模型利用贝叶斯定理和马尔科夫链-蒙特卡洛模拟，得到多个符合后验分布的土参数随机分布样本。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的场地土的先验概率分布模型由场地土固有可变性和测量不确定性组成；

将土层的弹性模量用对数正态变量来表示，概率分布如下：

其中E_u为土层参数的不排水杨氏模量；z为一个标准正态随机变量；μ和σ分别为E_u的均值和方差；μ_N和σ_N分别为ln(E_u)的均值和方差。

弹性模量和标准贯入试验之间的回归模型的测量不确定性的概率分布如下：

其中，μ_max和μ_min分别表示E_u的均值的最大值和最小值；σ_max和σ_min分别表示E_u的方差的最大值和最小值。

将式(1)和式(2)合并，得到场地土的先验概率分布模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的采集桩参数随机分布样本，包括：

分别将桩基础的弹性模量、损伤沿桩长的分布和损伤的程度作为随机变量，利用所述随机变量根据单根桩的损伤、多根桩的损伤借助马尔可夫链-蒙塔卡洛模拟分析获得考虑多随机变量的桩参数随机样本，根据桩参数随机样本对桩基础损伤进行分级。