預應力混凝土梁橋技術(shù)狀況退化預測研究.pdf

1、截止2016年底全國公路橋梁已經(jīng)達到8053萬座、4916.97萬米，隨著外部環(huán)境因素的影響以及服役時間的持續(xù)增長，路網(wǎng)內(nèi)橋梁的技術(shù)狀況都發(fā)生了不同程度的退化。為了杜絕橋梁安全事故的發(fā)生，需要科學的、系統(tǒng)地對服役橋梁進行管理，橋梁技術(shù)狀況退化預測作為橋梁管理系統(tǒng)中核心功能模塊之一成為目前橋梁管理研究的重點內(nèi)容。預應力混凝土梁橋作為高速公路網(wǎng)中數(shù)量最多的橋梁類型，其技術(shù)狀況的預測具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文首先介紹了三種常用的橋梁

2、技術(shù)狀況預測模型并對比分析各自的優(yōu)缺點，然后針對項目級和路網(wǎng)級橋梁技術(shù)狀況預測分別選用最合適的模型進行優(yōu)化，最后以預應力混凝土梁橋為實例背景對優(yōu)化后的模型進行應用與驗證。本文主要研究內(nèi)容包括以下幾點:
　　1.詳細介紹了回歸分析預測模型、灰色系統(tǒng)理論預測模型和馬爾可夫預測模型三種常用的橋梁技術(shù)狀況預測模型的理論基礎，分別建立相應的橋梁技術(shù)狀況預測模型，對比分析三種模型的優(yōu)缺點和預測精度，為后面的模型優(yōu)化研究奠定基石出。
　　

3、2.針對項目級橋梁技術(shù)狀況退化預測進行研究，根據(jù)灰色系統(tǒng)理論和馬爾可夫理論的優(yōu)缺點，提出將兩者結(jié)合的思路并進行優(yōu)化改進。首先引入級別特征值來優(yōu)化馬爾可夫模型的預測值，然后采用有序聚類法劃分狀態(tài)空間，最后引入誤差參數(shù)來模擬橋梁退化過程中的隨機波動，基于上述方法優(yōu)化得到一種改進的灰色—馬爾可夫預測模型。
　　3.基于馬爾可夫理論對路網(wǎng)級橋梁技術(shù)狀況退化預測進行優(yōu)化研究。首先分析了影響馬爾可夫模型預測結(jié)果的各種因素，然后結(jié)合路網(wǎng)級橋梁技

4、術(shù)退化的實際特點對狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣求解方法進行改進，最后從影響橋梁技術(shù)狀況退化的因素考慮，優(yōu)化得到一種隨影響因素變化的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣，基于上述優(yōu)化方法得到一種優(yōu)化的馬爾可夫預測模型。
　　4.將項目級優(yōu)化模型和路網(wǎng)級優(yōu)化模型分別應用到預應力混凝土梁橋的技術(shù)狀況預測中。一方面，針對項目級預測，建立了改進的灰色—馬爾可夫預測實例模型，并對比分析了灰色系統(tǒng)理論模型、傳統(tǒng)的灰色—馬爾可夫預測模型和改進的灰色—馬爾可夫預測模型的預測結(jié)果，