Tên luận án:
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ QUAN TRẮC CHUYỂN VỊ CÔNG TRÌNH CẦU TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM
Ngành:
KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án "Nghiên cứu giải pháp công nghệ quan trắc chuyển vị công trình cầu trong điều kiện Việt Nam" của Nguyễn Thùy Linh, thuộc ngành Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ (Mã số: 9.520503), được hoàn thành tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội vào năm 2022, tập trung vào việc nâng cao độ chính xác trong quan trắc chuyển dịch cầu.
Đề tài xuất phát từ tính cấp thiết của việc thu thập số liệu chính xác về chuyển dịch của công trình cầu, đặc biệt là các cầu lớn và phức tạp, nhằm đánh giá an toàn, kiểm tra thiết kế, cảnh báo nguy hiểm và phục vụ duy tu sửa chữa. Mục tiêu chính là đề xuất các giải pháp công nghệ giúp nâng cao độ chính xác khi quan trắc chuyển dịch cầu, với đối tượng nghiên cứu là cầu kết cấu cứng và cầu dây văng tại Việt Nam.
Nội dung nghiên cứu bao gồm việc nghiên cứu sơ đồ đo hướng chuẩn tổng quát và ứng dụng nguyên lý số bình phương nhỏ nhất để xử lý số liệu quan trắc chuyển dịch ngang cầu cứng. Đồng thời, luận án cũng nghiên cứu ứng dụng công nghệ GNSS-RTK trong quan trắc chuyển dịch theo phương đứng của cầu dây văng, và phát triển ứng dụng mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) để thành lập mô hình chuyển dịch cầu dây văng dựa trên tác động của các yếu tố tải trọng động. Các phương pháp nghiên cứu được áp dụng là thống kê, phân tích, thực nghiệm, so sánh, toán học và ứng dụng tin học.
Về ý nghĩa khoa học và thực tiễn, luận án góp phần hoàn thiện lý thuyết về xử lý số liệu lưới khống chế trắc địa hướng chuẩn và là cơ sở khoa học để xây dựng quy chuẩn quan trắc chuyển dịch cầu dây văng bằng GNSS-RTK. Các kết quả nghiên cứu cũng phát triển ứng dụng ANN trong mô hình hóa chuyển dịch cầu từ dữ liệu lớn, có thể ứng dụng trong giảng dạy, nghiên cứu khoa học và sản xuất thực tế.
Các luận điểm bảo vệ chính khẳng định rằng việc tổng quát hóa sơ đồ đo hướng chuẩn và ứng dụng nguyên lý số bình phương nhỏ nhất giúp quan trắc chuyển dịch ngang cầu cứng chính xác và linh hoạt. Hơn nữa, công nghệ GNSS-RTK kết hợp phân tích ANN cho phép thành lập mô hình chuyển dịch cầu dây văng với độ chính xác cao. Điểm mới của luận án là đề xuất sơ đồ hướng chuẩn tổng quát, nghiên cứu độ chính xác và khả năng ứng dụng GNSS-RTK cho chuyển dịch đứng cầu dây văng ở Việt Nam, và ứng dụng ANN để xây dựng mô hình chuyển dịch cầu dây văng dựa trên tải trọng động. Luận án gồm ba phần: mở đầu, 4 chương nội dung và kết luận.
Mục lục chi tiết:
- MỞ ĐẦU
- 1. Tính cấp thiết của đề tài
- 2. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- 3. Nội dung nghiên cứu
- 4. Phương pháp nghiên cứu
- 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
- 6. Các luận điểm bảo vệ
- 7. Các điểm mới của luận án
- 8. Cấu trúc và nội dung luận án
- Chương 1: TỔNG QUAN VỀ QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH CẦU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
- 1.1. Tổng quan về công trình cầu
- 1.2. Tổng quan về quan trắc chuyển dịch công trình cầu
- 1.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn quan trắc chuyển dịch cầu trên thế giới và Việt Nam
- 1.3.1. Trên thế giới
- 1. Nghiên cứu về phương pháp đo và xử lý số liệu đo hướng chuẩn.
- 2. Nghiên cứu ứng dụng GNSS -RTK trong quan trắc chuyển dịch cầu.
- 3. Nghiên cứu ứng dụng ANN để xử lý số liệu quan trắc chuyển dịch.
- 4. Các cầu dây văng có lắp đặt GNSS trong hệ thống quan trắc kết cấu.
- 1.3.2. Tại Việt Nam
- 1. Nghiên cứu phương pháp hướng chuẩn trong quan trắc chuyển dịch công trình. Nghiên cứu lý thuyết tổng quát về phương pháp thành lập, bình sai lưới khống chế trắc địa cơ sở, đánh giá độ ổn định mốc.
- 2. Nghiên cứu độ chính xác của GNSS - RTK và khả năng ứng dụng GNSS - RTK trong quan trắc chuyển dịch cầu dây văng gồm hướng dẫn việc lựa chọn, thiết kế lắp đặt thiết bị, phương pháp đo GNSS.
- 3. Nghiên cứu ứng dụng mạng nơ-ron nhân tạo trong thành lập mô hình chuyển dịch công trình như công trình thủy điện, hầm lò.
- 4. Một số cầu dây văng lắp đặt GNSS thuộc hệ thống quan trắc kết cấu
- 1.4. Đánh giá chung về tình hình nghiên cứu và định hướng nghiên cứu trong luận án
- 1.4.1. Các thành tựu đã đạt được
- 1.4.2. Các vấn đề còn tồn tại
- 1.4.3. Các hướng nghiên cứu chính trong luận án
- Chương 2: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP HƯỚNG CHUẨN TRONG QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH NGANG CẦU CỨNG
- 2.1. Đặc điểm kết cấu, yêu cầu kỹ thuật quan trắc chuyển dịch ngang cầu kết cấu cứng
- 2.2. Hệ thống lưới quan trắc chuyển dịch ngang
- 2.3. Phương pháp hướng chuẩn trong quan trắc chuyển dịch ngang cầu cứng
- 2.4. Nghiên cứu mô hình hướng chuẩn tổng quát
- 2.4.1. Mô hình hóa một phép đo trong hướng chuẩn
- 2.4.2. Xử lý số liệu đo lưới hướng chuẩn theo nguyên lý số bình phương nhỏ nhất
- 2.5. Thành lập lưới khống chế cơ sở theo đồ hình hướng chuẩn
- 2.5.1. Cơ sở lý thuyết
- 2.5.2. Quy trình tính toán
- 2.6. Chuyển dịch ngang cầu cứng theo số liệu quan trắc hướng chuẩn
- 2.6.1. Xác định độ chuyển dịch ngang các điểm quan trắc
- 2.6.2. Biểu đồ chuyển dịch ngang,đánh giá chuyển dịch tổng thể cầu
- Chương 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GNSS - RTK TRONG QUAN TRẮC VÀ PHÂN TÍCH CHUYỂN DỊCH CẦU DÂY VĂNG
- 3.1. Quan trắc kết cấu công trình cầu dây văng
- 3.2. Ứng dụng GNSS - RTK trong quan trắc chuyển dịch cầu
- 3.3. Nghiên cứu đánh giá độ chính xác quan trắc chuyển dịch theo phương đứng cầu dây văng bằng phương pháp GNSS - RTK trong điều kiện Việt Nam
- 3.3.1. Quan trắc chuyển dịch theo phương đứng cầu dây văng bằng phương pháp GNSS - RTK
- 3.3.2. Ứng dụng trung bình động trong lọc nhiễu số liệu GNSS- RTK
- 3.3.3. Nghiên cứu đánh giá độ chính xác phương pháp GNSS - RTK trong quan trắc chuyển dịch theo phương đứng cầu dây văng
- 3.3.3.1. Đánh giá độ chính xác GNSS - RTK trong quan trắc chuyển dịch cầu dây văng theo phương đứng - trường hợp cầu chưa thông xe
- 3.3.3.2. Đánh giá độ chính xác GNSS - RTK trong quan trắc chuyển dịch cầu dây văng theo phương đứng - trường hợp cầu đã thông xe
- 3.4. Tổ chức quan trắc và xác lập cơ sở dữ liệu quan trắc kết cấu cầu dây văng
- 3.4.1. Tổ chức quan trắc, xác lập cơ sở dữ liệu quan trắc kết cấu cầu
- 3.4.2. Quy trình hoạt động của hệ thống SHM
- 3.5. Mạng nơ-ron nhân tạo và ứng dụng ANN trong xây dựng mô hình chuyển dịch công trình cầu dây văng
- 3.5.1. Khái niệm mạng nơ-ron nhân tạo
- 3.5.2. Cấu trúc mạng nơ-ron nhân tạo
- 3.5.3. Huấn luyện mạng nơ-ron nhân tạo
- 3.5.4. Giải thuật lan truyền ngược
- 3.5.4.1. Hàm mục tiêu
- 3.5.4.2. Giải thuật lan truyền ngược
- 3.5.5. Ứng dụng ANN trong xây dựng mô hình chuyển dịch cầu
- 3.5.5.1. Ứng dụng chung của ANN
- 3.5.5.2. Ứng dụng ANN trong xây dựng mô hình chuyển dịch cầu dây văng
- a. Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển dịch của cầu dây văng
- b. Ứng dụng ANN trong lập mô hình chuyển dịch cầu dây văng
- c. Quy trình thành lập mô hình chuyển dịch cầu dây văng bằng ANN
- Chương 4: THỰC NGHIỆM
- 4.1. Thực nghiệm xử lý số liệu quan trắc chuyển dịch ngang cầu cứng Chương Dương
- 4.1.1. Giới thiệu chung về cầu Chương Dương
- 4.1.2. Sơ đồ phân bố mốc khống chế cơ sở và mốc quan trắc
- 4.1.3. Kết quả đo và kết quả bình sai lưới quan trắc chuyển dịch ngang cầu Chương Dương
- 4.2. Thực nghiệm đánh giá độ chính xác quan trắc chuyển dịch theo phương đứng cầu Bạch Đằng bằng GNSS - RTK
- 4.2.1. Mô tả thực nghiệm
- 4.2.2. Đánh giá độ chính xác số liệu GNSS - RTK trong quan trắc chuyển dịch theo phương đứng cầu Bạch Đằng
- 4.3. Thực nghiệm đánh giá độ chính xác quan trắc chuyển dịch theo phương đứng cầu Cần Thơ bằng phương pháp GNSS - RTK
- 4.3.1. Mô tả số liệu
- 4.3.2. Đánh giá độ chính xác số liệu GNSS - RTK trong quan trắc chuyển dịch cầu
- 4.4. Xây dựng mô hình chuyển dịch cầu dây văng Cần Thơ bằng phương pháp ANN truyền thẳng nhiều lớp
- 4.4.1. Chuẩn bị dữ liệu
- 4.4.2. Xây dựng mô hình chuyển dịch điểm giữa nhịp chính cầu
- 4.4.3. Đánh giá độ chính xác mô hình chuyển dịch cầu dây văng
- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ