橋梁作為公路交通工程的控制性工程,對(duì)公路的正常使用和安全運(yùn)營(yíng)有著非同尋常的意義,因此與之相關(guān)的可靠度分析及壽命預(yù)測(cè)便具有著重要的科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用前景。目前,橋梁結(jié)構(gòu)可靠度分析的重點(diǎn)通常在于如何合理地確定結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)函數(shù)。然而橋梁服役期間受到眾多隨機(jī)因素的影響,各個(gè)失效模式的極限狀態(tài)函數(shù)往往是高度非線性的隱式函數(shù);而橋梁本身作為一個(gè)較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系,存在著眾多的失效模式,各個(gè)失效模式之間的相關(guān)性亦不可忽視。針對(duì)上述可靠度分析中的主要問題,本文采用GA-SVR算法中的決策函數(shù)來(lái)近似替代真實(shí)的極限狀態(tài)函數(shù),并以可靠指標(biāo)矢量法中的相關(guān)系數(shù)來(lái)體現(xiàn)失效模式之間的相關(guān)性,最后結(jié)合GA-SVR算法和可靠指標(biāo)矢量法對(duì)橋梁的體系可靠度進(jìn)行求解�；谝陨象w系可靠度計(jì)算方法,對(duì)橋梁進(jìn)行時(shí)變可靠度分析,并對(duì)其正常使用階段的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。本文主要的研究工作如下:（1）對(duì)SVM的相關(guān)理論進(jìn)行了介紹及推導(dǎo),得到SVR決策函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式;為了得到準(zhǔn)確的SVR模型,采用遺傳算法對(duì)SVR算法的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選擇,并設(shè)計(jì)和編寫了相應(yīng)的算法——GA-SVR算法。（2）采用MATLAB分別編制基于GA-SVR算法和FORM法以... 

【文章來(lái)源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：105 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

津晉高速公路匝道橋側(cè)翻

2圖1-2哈爾濱陽(yáng)明灘大橋引橋主梁整體翻轉(zhuǎn)1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1結(jié)構(gòu)可靠度及壽命預(yù)測(cè)1.2.1.1結(jié)構(gòu)可靠度理論的發(fā)展結(jié)構(gòu)可靠度理論自上世紀(jì)二十年代提出以來(lái)，經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展已經(jīng)較為成熟。目前，可靠度理論已經(jīng)在電子、航空、機(jī)械、土木等工程領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，并成為相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)設(shè)計(jì)規(guī)范的理論基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)可靠度水平也成為衡量結(jié)構(gòu)性能和安全性的重要指標(biāo)。1971年，在歐洲混凝土委員會(huì)（CEB）、國(guó)際預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)（FIP）、歐洲結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)（CECM）等建筑結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域的相關(guān)機(jī)構(gòu)贊助之下，國(guó)際結(jié)構(gòu)安全度聯(lián)合委員會(huì)（JCSS）成立。JCSS協(xié)會(huì)編撰了《結(jié)構(gòu)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的國(guó)際體系》，為世界范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)可靠度的學(xué)術(shù)研究以及工程應(yīng)用提供了權(quán)威的依據(jù)和重要的參考。可靠度理論在我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用起始于20世紀(jì)70年代中期，并于1985年6月正式頒布《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ68-84）。隨后，在此規(guī)范的基礎(chǔ)上結(jié)合我國(guó)國(guó)內(nèi)工程實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)資料和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，又先后制定了一系列相關(guān)的可靠度設(shè)計(jì)規(guī)范如《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50153-92）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）等。經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)形成了一套完整規(guī)范的基于概率極限狀態(tài)的結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)體系�；诳煽慷鹊脑O(shè)計(jì)原理和方法已經(jīng)對(duì)土木結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)控以及評(píng)估等方面產(chǎn)生了一系列深刻的影響，而與可靠度計(jì)算和理論相關(guān)的分析研究也在進(jìn)一步開展。考慮結(jié)構(gòu)體系失效的體系可靠度以及服役期內(nèi)的時(shí)變可靠度也隨之成為學(xué)者們關(guān)注和研究的重點(diǎn)。

12多時(shí)，訓(xùn)練結(jié)果就越準(zhǔn)確，置信風(fēng)險(xiǎn)也越��；h取值越大，說明分類器越復(fù)雜，信風(fēng)險(xiǎn)也越大。因此，要提升機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測(cè)性能，必須同時(shí)控制經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)和置信風(fēng)險(xiǎn)，要減弱后者就需要增加樣本數(shù)量l或者通過減小VC維來(lái)縮小置信范圍。2.2.3結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化基于上述推廣性的界的討論，若想最小化實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)R(α)，就需要不等式2-4右邊兩項(xiàng)同時(shí)達(dá)到最小化。統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)領(lǐng)域在經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)最小化原則的基礎(chǔ)上，提出了一項(xiàng)新的研究法則——結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化（StructuralRiskMinimization，SRM）圖2-1結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化示意圖首先，分劃出函數(shù)集S={f(x,α),α∈∧}的一系列子集：12kSSSS(2-5)將各子集根據(jù)VC維大小實(shí)行排序，如下：12kh≤h≤≤h≤(2-6)這樣同一子集的置信范圍是一致的。如圖2-1所示為了使期望風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到最小，就應(yīng)當(dāng)在合理的置信范圍內(nèi)最大限度地減小經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)（即訓(xùn)練誤差），其中滿足足經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)最小的子集即為所求的最優(yōu)函數(shù)。研究表明，當(dāng)式2-4中的l/h較大時(shí)置信風(fēng)險(xiǎn)很小，可近似認(rèn)為實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)等于經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn),即ERM適用的環(huán)境。當(dāng)l/h較小時(shí)，置信風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高，經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)與實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)相差較大，此時(shí)不宜再使用ERM原則。傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法中樣本數(shù)目往往是有限的，即l/h較小，只考

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3330193