CN118133672B 基于数据分析的基坑支护性能评估方法及系统 （北京市生态地质研究所）

基于数据分析的基坑支护性能评估方法及体为基于数据分析的基坑支护性能评估方法及2对所述处理后的监测数据集进行波形分析，提取信号中的特征频率和,计算每个内在模态函数及其对应的趋势项，结合模糊从所述频率与振幅分析结果中提取关键的频率和振幅值，识别数据中的综合利用所述周期性与异常波动分析结果，对监测数据集中的周结合所述优化后的参数设置和所述基坑支护结构的应用所述动态评估模型，对基坑支护结构进行连续监测和评估，结合的非周期性异常振动序列，所述初始状态评估结果包括基于变化趋势分析的稳定性等级、3对所述筛选后的监测数据集进行滤波和去噪，移除由外部环境或测量误差引起的干应用所述安全阈值设定结果，对所述处理后的监测数据集进行根据所述状况归类分析的结果，综合判断基坑支护结构的整体性能状况采用敏感性分析法，从所述模拟试验结果中分析支护结构对多种条件的敏感式II，计算每个输入参数对输出结果的影响程度并参照参数4Y的总方差；式III，其中，xigt1为下一代中第i个个体的参数向量，xig为当前代中第i个个体的参数向态调整因子的权重系数，通过对参数动态变化趋势的分析确定，D(xg)为基于当前参数xg的动态调整因子；结合所述优化后的参数设置和所述基坑支护结构的实时监测根据所述环境影响分析结果，调整评估标准和逻辑，匹配应用所述调整后的评估标准，对基坑支护结构进行实时性能评估基于所述性能变化趋势分析结果，预测基坑支护结构的未来表现，根据所述风险与性能预测分析结果，调整评估参数和策略，应对未来环5所述数据采集与处理模块收集基坑支护结构的监测数据，执行数所述波形分析模块对处理后的监测数据集进行波形分析，分解多种频所述评估规则设计模块利用信号特征提取结果，选定监测指标的安所述动态评估逻辑调整模块结合优化后的参数设置和所述基坑支护结构的监测数据，所述性能监测与预测模块应用动态评估模型，结合实时数据和所述评估参数调整模块根据性能预测与评估结果，调整评估参数和6[0002]基坑支护性能评估技术领域涉及土木工程中对基坑的支[0003]基于数据分析的基坑支护性能评估方法是一种运用数据分析技术，如机器学习、[0004]虽然现有技术已经通过复杂的数据收集和分析手段提高了基坑支护性能评估的7于变化趋势分析的稳定性等级、超出预定阈值的风险区域和需要再次监控的敏感指标集，8smproned为敏感性指数，为在给定输入参数杂度评分的统计分析和专家经验确定，C(X)为参数X;的复杂度评分，W,为参数表现优先级的权重系数，通过参数历史表现数据的综合评估确定，P(X)为参数在前期项目中的表现优先级，var(Y)为输出结果Y的总方差；g1为下一代中第i个个体的参数向量，为当前代中第i个个体的参数向量，F为缩放因子，xg,xra,为从当前代随机选择的两个差异个体的参9数向量，Wu为动态调整因子的权重系数，通过对参数动态变化趋势的分析确定，D(xzg)为基于当前参数的动态调整因子；[0042]本发明改进有，结合所述优化后的参数设置和所述基坑支护结构的实时监测数[0055]所述动态评估逻辑调整模块结合优化后的参数设置和所述基坑支护结构的监测[0061]图2为本发明提出基于数据分析的基坑支护性能评估方法中步骤S1细化流程示意[0062]图3为本发明提出基于数据分析的基坑支护性能评估方法中步骤S2细化流程示意[0063]图4为本发明提出基于数据分析的基坑支护性能评估方法中步骤S3细化流程示意[0064]图5为本发明提出基于数据分析的基坑支护性能评估方法中步骤S4细化流程示意[0065]图6为本发明提出基于数据分析的基坑支护性能评估方法中步骤S5细化流程示意[0066]图7为本发明提出基于数据分析的基坑支护性能评估方法中步骤S6细化流程示意[0077]处理后的监测数据集包括经过处理的位移幅度、去除环境干扰后的应力变化值、[0085]请参阅图3，对处理后的监测数据集进行波形分析，提取信号中的特征频率和振分解多种频率成分并量化其振幅，结合模糊推理方法识别结构响应的关键频率和能量分统计特性进行调整，用于精确表示模态函数的振幅大小，增强振幅分析的表达能力。[0094]使用经验模态分解方法将预处理的信号分解为一系列内在模态函数和一个残余[0096]对调整后的内在模态函数和残余趋势项进行进一步分析，包括振幅和频率的分[0101]S203子步骤基于周期性与异常波动分析结果，采用时间序列分析方法，使用特性，包括均值和标准差，基于统计结果和工程经验，设定监测指标的安全范围，利用[0106]S302子步骤基于安全阈值设定结果，对处理后的监测数据集进行分析，使用[0108]S303子步骤基于状况归类分析的结果，综合判断基坑支smproned为敏感性指数，为在给定输入参数杂度评分C(X)在敏感性指数中的影响。C(X)为参数X;的复杂度评分，反映了参数据的综合评估确定，用于调整表现优先级P(X)在敏感性指数中的影响。P(X)为参数在前期项目中的表现优先级，基于参数历史表现或预期重要性的评估。var(y)为调整差分向量影响程度的系数。xg,xra,为从当前代随机选择的两个差异个体的参，以及相应的权重系数w.和w,，识别对[0127]重复执行差分进化算法的迭代过程，直至达到设定的收敛标准或迭代次数上言结合SciPy库中的minimize函数执行参数优化，设置目标函数为最小化结构响应中的最配环境变化对结构性能的影响，执行线性回归分析确定环境变化与结构性能之间的相关[0140]S601子步骤基于动态评估模型，对基坑支护结构进行连续监测和评估，使用本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变