自适应鲁棒加速度积分新方法与可靠度分析

作     者：王体强 王永志 袁晓铭 王海 段雪锋 WANG Tiqiang;WANG Yongzhi;YUAN Xiaoming;WANG Hai;DUAN Xuefeng

作者机构：中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 济南大学水利与环境学院山东济南250022 

基　　金：基金资助项目(YQ2019E035) 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2021年第40卷第S1期

页      码：2724-2737页

摘      要：基于加速度阵列的剪应力-剪应变反演分析方法被广泛用于模型试验与原位监测,但其准确性与可信性尚未在岩土工程界形成共识,重要原因之一是加速度积分的位移可靠性缺乏研究。开发一种新型自适应、鲁棒加速度积分方法(adaptive robust integration approach,ARI),避免了传统人为干扰、经验参数、滤波等因素影响,具有传感器偏转校正、拟合函数自匹配、残余位移识别等特点。设计与开展动态、偏转等不同条件下砂质边坡振动台试验,探讨了ARI法积分位移的精度和可靠度。试验结果表明:ARI法与USGS法相比,有效降低滤波引起的峰值误差和解决时间的不规则超前;3种不同周期荷载下,ARI法求解动态积分位移与实测位移相比,平均峰值误差为7.69%,相关系数为0.99,谱面积误差为1.97%;偏转影响条件下,ARI法求解动态积分位移与实测位移相比,平均峰值误差为8.92%,相关系数为0.97,谱面积误差为4.21%。2组盲测试验的结果表明,不同类型和性能参数传感器对ARI法的积分位移精度与可靠度影响可忽略,7~15 mm高频小位移下平均峰值误差为9.74%,ARI法在不同位移和周期荷载下均能保持较好自适应性与鲁棒性。提出的加速度积分位移新方法与验证试验结果,对提高岩土模型试验与原位监测加速度积分位移的求解精度和增强其内部土体反演剪应力-剪应变响应的科学认识,具有重要理论意义与应用价值。

主 题 词：土力学 土体变形 加速度 数据处理方法 积分位移 可靠度 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.13722/j.cnki.jrme.2020.0536

馆 藏 号：203104700...