【摘要】：隨著我國交通橋梁事業(yè)的不斷繁榮發(fā)展,大量橋梁出現(xiàn)“老齡化”、“疾病化”的問題。如何找到一種針對橋梁狀態(tài)預(yù)測快速有效的方法就顯得極為重要。采用最符合科學(xué)邏輯的預(yù)測模型一方面可以有效的研究事物本身存在的規(guī)律,另一方面也可以對相關(guān)部門制定相對應(yīng)的決策起到不可替代的作用。在參考現(xiàn)代以來各種對橋梁狀態(tài)預(yù)測的方法和不足之后,針對本文橋梁的歷史數(shù)據(jù)首先引入灰色馬爾科夫模型,將橋梁的健康狀態(tài)通過矩陣的形式表現(xiàn)出來,通過求解橋梁數(shù)據(jù)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣,進(jìn)一步完成對橋梁健康狀態(tài)的預(yù)測。本文將河北省某區(qū)間一類橋梁的數(shù)據(jù)作為預(yù)測模型的實(shí)驗數(shù)據(jù)�？紤]到灰色馬爾科夫預(yù)測模型自身的不足,為了得到精準(zhǔn)度更高的預(yù)測模型,本文首次將新陳代謝模型與殘差優(yōu)化的灰色馬爾科夫模型結(jié)合從而達(dá)到修正灰色模型的目的,并應(yīng)用到橋梁健康狀態(tài)的預(yù)測當(dāng)中。利用改進(jìn)后的灰色馬爾科夫模型對河北省某區(qū)間一類橋梁數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測,預(yù)測的結(jié)果顯示,采用新陳代謝模型改進(jìn)后的灰色馬爾科夫預(yù)測模型預(yù)測橋梁數(shù)據(jù)的平均相對誤差達(dá)到0.04%,而灰色馬爾科夫模型預(yù)測的平均相對誤差為3.39%,殘差優(yōu)化后的灰色馬爾科夫模型預(yù)測橋梁的平均相對誤差為-0.06%。通過比較發(fā)現(xiàn)使用新陳代謝優(yōu)化后的模型不僅在數(shù)據(jù)曲線上貼近原始數(shù)據(jù),而且預(yù)測的結(jié)果和精度相較以往的數(shù)據(jù)都有了很大的提升,預(yù)測的效果也更加符合實(shí)際規(guī)律。本研究為橋梁運(yùn)行狀態(tài)預(yù)測提供了一種新的思路和方法,提高了預(yù)測精度,為相關(guān)決策提供了技術(shù)支持。
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U446
【圖文】：

圖 1-1 全國公路危橋統(tǒng)計分布情況Fig. 1-1 statistical distribution of dangerous bridges across the country上世紀(jì)八十年代之前修建的一大批公路橋梁目前已經(jīng)無法在當(dāng)今復(fù)雜發(fā)展中繼續(xù)工作下去。而上世紀(jì)八十年代以后修建的橋梁，隨著使用，也慢慢的進(jìn)入到了一個特定的新時期，即維修保養(yǎng)期。在這個時期梁病害和缺陷逐漸地顯現(xiàn)和擴(kuò)散，如果不能及時的維修和保養(yǎng)，那么將因無法適應(yīng)目前的交通運(yùn)輸而被淘汰。本世紀(jì)初至今新修建的橋梁年限短，但由于車輛超出設(shè)計稱重荷載、超負(fù)荷運(yùn)行以及不穩(wěn)妥的橋因，這類橋梁也相繼出現(xiàn)了問題。面對如此龐大的“問題”橋梁，如決處理這些問題橋梁已經(jīng)成為了目前橋梁工作者首要面對的問題。當(dāng)從經(jīng)濟(jì)上還是從保障交通暢通的層次上來講，將所有的病害橋梁推倒現(xiàn)實(shí)的，因此，高效的加固和維修病害橋梁已成為必然趨勢。目前維修病害橋梁已經(jīng)引起了世界各國的高度重視，公路橋梁的工作者們也在探尋不同的維修以及保養(yǎng)方法。有一點(diǎn)我們必須認(rèn)同，那就是我國也

第 3 章 灰色馬爾科夫預(yù)測模型在橋梁狀態(tài)中的應(yīng)用3.3.1 背景概述自我國成立后的國民恢復(fù)時期開始到現(xiàn)在我國的“十三五”規(guī)劃時期，河北省不斷的開展舊損橋梁的維修和鞏固以及新橋的搭建工作，例如坐落于石家莊的石太鐵路橋、石家莊市新城大道滹沱河大橋，唐山的希望之舟橋、遷曹鐵路橋、秦皇島市的燕宏橋等等。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 徐杰;馬娜;;基于灰色-馬爾科夫模型的電力系統(tǒng)CO_2排放[J];河北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年05期

2 沈哲輝;黃騰;唐佑輝;;灰色-馬爾科夫模型在大壩內(nèi)部變形預(yù)測中的應(yīng)用[J];測繪工程;2015年02期

3 劉思峰;楊英杰;;灰色系統(tǒng)研究進(jìn)展(2004—2014)[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;2015年01期

4 曾衛(wèi)波;邢永康;石楊;;基于灰色系統(tǒng)理論的圖像修復(fù)研究[J];計算機(jī)工程;2014年08期

5 張云;王渡;莊羽;鄭莆燕;;基于新陳代謝灰色馬爾可夫模型的工業(yè)園區(qū)用電量預(yù)測[J];電力需求側(cè)管理;2014年04期

6 楊錦偉;孫寶磊;;基于灰色馬爾科夫模型的平頂山市空氣污染物濃度預(yù)測[J];數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識;2014年02期

7 李文姹;;橋脆脆? 橋堅強(qiáng)!——解析堪憂的中國橋梁現(xiàn)狀[J];工程建設(shè)與設(shè)計;2011年09期

8 夏海兵;;基于灰色馬爾可夫組合模型的在役橋梁承載力模糊可靠性預(yù)測[J];現(xiàn)代交通技術(shù);2008年02期

9 黨耀國;王正新;劉思峰;;灰色模型的病態(tài)問題研究[J];系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐;2008年01期

10 陳勇;葉雨清;孫炳楠;樓文娟;俞菊虎;;模型預(yù)測技術(shù)在橋梁健康監(jiān)測中的應(yīng)用[J];浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2008年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王育紅;灰色預(yù)測模型與灰色證據(jù)組合模型研究及應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2010年

2 張云鳳;基于隨機(jī)過程的磨損可靠性預(yù)測及若干問題研究[D];東北大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王超;馬爾科夫鏈在橋梁狀態(tài)預(yù)測中的研究與應(yīng)用[D];北京交通大學(xué);2009年

本文編號：2717984