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1、斜拉橋是我國(guó)大跨橋梁建設(shè)發(fā)展過(guò)程中的主力橋型之一,由于設(shè)計(jì)、施工及管養(yǎng)水平的不足,加之其復(fù)雜的服役環(huán)境,斜拉橋的損傷問(wèn)題日益突出。結(jié)合橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和有限元模型技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)斜拉橋損傷的模擬、識(shí)別及預(yù)后,為實(shí)橋管養(yǎng)提供參考。本文以灌河大橋?yàn)檠芯勘尘?,主要工作如?
(1)基于灌河大橋SHM監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),建立了其環(huán)境溫度、車輛荷載及結(jié)構(gòu)響應(yīng)的參數(shù)不確定性量化模型。
(2)采用區(qū)間響應(yīng)面模型對(duì)灌河大橋有限元模型參數(shù)
2、進(jìn)行了修正,同時(shí)基于該模型表達(dá)式的單調(diào)性原理反演了模型參數(shù)的不確定性區(qū)間,實(shí)現(xiàn)了模型確認(rèn)。
(3)基于樣本學(xué)習(xí)思想,建立了灌河大橋拉索隨機(jī)損傷與結(jié)構(gòu)響應(yīng)之間的響應(yīng)面顯式表達(dá)式和隱式BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),對(duì)其拉索隨機(jī)損傷進(jìn)行了識(shí)別、預(yù)后。
(4)綜合考慮模型參數(shù)和車輛荷載的不確定性,基于可靠度方法對(duì)灌河大橋鋼主梁關(guān)鍵疲勞細(xì)節(jié)的疲勞壽命進(jìn)行了預(yù)后,得到了其不確定性的區(qū)間范圍。
主要結(jié)論有:
(1)灌河大橋溫度
3、不確定性可采用傅里葉級(jí)數(shù)擬合的年趨勢(shì)函數(shù)結(jié)合正態(tài)分布的日溫差形式表達(dá);車輛荷載的車重服從高斯混合分布概率模型,車間距服從對(duì)數(shù)正態(tài)概率模型;結(jié)構(gòu)響應(yīng)可采用濾波方法建立與環(huán)境因素不確定性相關(guān)的分層次概率區(qū)間模型。
(2)區(qū)間響應(yīng)面模型反演的模型參數(shù)區(qū)間可以很好地涵蓋其不確定性范圍,確認(rèn)后的模型具有很好的不確定性傳遞功能。
(3)響應(yīng)面法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法均能實(shí)現(xiàn)拉索隨機(jī)損傷的識(shí)別,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的識(shí)別精度及效率高于響應(yīng)面
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