考慮參數(shù)更新的大跨橋梁溫差極值分布估計(jì)方法研究
本文選題:橋梁工程 + 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測; 參考:《工程力學(xué)》2017年03期
【摘要】:為了建立可靠的大跨橋梁全壽命溫差極值分布模型,提出采用廣義帕累托分布(Generalized Pareto Distribution,GPD)對超閾值溫差的統(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行描述,并給出了超閾值溫差樣本相關(guān)性的去除方法和最優(yōu)閾值的確定方法。為了融合溫差分布的先期經(jīng)驗(yàn)信息和不斷遞增的溫差監(jiān)測樣本,建立了考慮參數(shù)更新的貝葉斯估計(jì)方法,利用Gibbs抽樣對貝葉斯后驗(yàn)分布進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)而得到準(zhǔn)確的基于廣義帕累托分布的溫差極值分布模型。最后利用九堡大橋長期監(jiān)測溫差數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。研究結(jié)果表明,廣義帕累托分布能夠?qū)Τ撝禍夭顦颖镜奈膊拷y(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行準(zhǔn)確描述,提出的考慮參數(shù)更新的溫差極值分布貝葉斯估計(jì)方法能夠?qū)V義帕累托分布的參數(shù)進(jìn)行可靠估計(jì),估計(jì)的統(tǒng)計(jì)模型比極大似然估計(jì)計(jì)算的結(jié)果更接近真實(shí)情況。研究結(jié)果可為大跨橋梁溫差特性分析提供參考。
[Abstract]:In order to establish a reliable maximum value distribution model of temperature difference for the whole life of long-span bridges, the generalized Pareto distribution and generalized Pareto distribution are used to describe the statistical characteristics of the temperature difference over threshold. The method of removing the correlation of temperature difference samples and the method of determining the optimal threshold are given. In order to integrate the prior empirical information of temperature difference distribution with increasing samples of temperature difference monitoring, a Bayesian estimation method considering parameter updating was established, and the Bayesian posterior distribution was calculated by Gibbs sampling. An accurate extreme temperature distribution model based on the generalized Pareto distribution is obtained. Finally, the long-term monitoring temperature difference data of Jiubao Bridge are used to verify. The results show that the generalized Pareto distribution can accurately describe the tail statistical characteristics of over-threshold temperature difference samples. The Bayesian estimation method of temperature difference extremum distribution considering parameter updating can estimate the parameters of generalized Pareto distribution reliably. The estimated statistical model is closer to the real situation than the maximum likelihood estimation. The results can provide a reference for the analysis of temperature difference characteristics of long span bridges.
【作者單位】: 河海大學(xué)土木與交通學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51678218) 中國博士后科學(xué)基金項(xiàng)目(2014M560387)
【分類號】:U446
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