發(fā)布時間：2021-08-19 12:05

　　目前,對于大跨徑預應力梁橋,主梁長期下?lián)蠁栴}已經被學術界廣泛關注。預應力混凝土橋梁的變形和裂縫隨著時間的延續(xù)不斷增加,導致其工作狀態(tài)不斷惡化,引起這種病害的主要原因為結構的時變效應。經研究:混凝土收縮徐變效應是影響橋梁結構時變效應中主要的原因之一,目前所用的收縮徐變預測模型對結構響應的預測存在低估或者高估的風險,因此本文以美國西北大學Bazant教授所建立的收縮徐變數(shù)據(jù)庫為基礎,利用殘差法進行規(guī)范模型評估,并對二者的殘差進行數(shù)學分析以及建立殘差的數(shù)學模型;此外,利用比值法建立不確定性系數(shù)的概念,并利用其作為修正模型進行混凝土梁的長期變形。本文取得的主要研究成果有:（1）以簡支梁的結構響應以及具有的高維非線性特征的橡膠混凝土抗水滲透試驗為基本算例,介紹代理模型的選擇方法。首先以簡支梁結構響應問題為例,探究了高斯過程的學習效率隨著樣本容量的變化,結果表明:在樣本容量很小的情況下,高斯過程依然有著良好的擬合效果。其次,以橡膠混凝土的抗水滲透試驗數(shù)據(jù)為代表的高維非線性問題為例,結合傳統(tǒng)響應面法,通過兩個方法所得結果的比對表明:在小樣本以及高度非線性的情況下,高斯過程比傳統(tǒng)響應面,有更高的準確性... 

【文章來源】：西安建筑科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Koror-Babeldaob破壞前后

西安建筑科技大學碩士學位論文2目前，對于大跨徑預應力橋梁，主梁長期下?lián)蠁栴}已被學術界廣泛關注。預應力混凝土橋梁的變形和裂縫隨著時間地延續(xù)不斷增加，導致其工作狀態(tài)不斷惡化。顯然，結構響應的時變效應是這種病害的主要原因之一。時變效應是指材料性能、結構狀態(tài)以及荷載隨著時間的不斷變化。當前，時變效應對于預應力混凝土橋梁影響的研究主要集中在：混凝土收縮徐變、預應力的長期損失評估等方面。Bazant，Vrablik等對Koror-Babeldaob橋病害的研究指出，預應力混凝土設計中收縮徐變的計算模型對于后期變形的估算至關重要[6,10]。圖1.1Koror-Babeldaob破壞前后圖1.2黃石長江大橋從設計方面來講，預防這種病害最直接的方法就是合理及準確地預估橋梁的長期變形。若要準確地預測其長期變形，需要合理地估計預應力的時變損失、混凝土的收縮徐變等時變效應，其中，混凝土的徐變系數(shù)和收縮應變是計算和預測長期變形十分重要的參數(shù)，其精度需要不斷地加強并且降低預測的不確定性。從上世紀開始，國內外學者們開展了大量混凝土收縮徐變試驗，提出了很多種預測模型。然而收縮徐變的高度不確定性，使得長期變形的預測變得十分困難[11]。由于國內外各種計算方法都是建立在試驗數(shù)據(jù)庫基礎上的經驗公式，試驗條件的局限性以及研究目標的差異，不同學者所得到的計算模型考慮的因素也不盡相同。目前，針對混凝土橋梁收縮與徐變效應和預應力損失的計算方法、計算理論較多，各種方法之間差異較大[12]，如圖1.3、1.4所示，RajeevGoel[13]以Russell和Larson

西安建筑科技大學碩士學位論文172.3算例分析2.3.1簡支梁結構響應分析為了檢驗高斯過程回歸在處理小樣本試驗數(shù)據(jù)的高效性和準確性，本章擬用簡支梁在集中力作用下的力學響應為指標進行高斯過程回歸的建模。在模型中，集中力和彈性模量采用拉丁超立方采樣方法從{[13kN,23kN]，[150GPa,300GPa]}抽取100個樣本點，樣本點如圖2.4所示，以每個樣本點的參數(shù)建立有限元仿真模型，簡支梁有限元模型如圖2.5所示。1214161820222412141618202224140160180200220240260280300320彈性模量(GPa)荷載(kN)圖2.4采樣樣本點圖2.5簡支梁有限元模型在建立高斯過程回歸模型時，通常使用零均值的高斯過程[73]作為先驗分布，即m(x)0。對于核函數(shù)，本章中使用Matérn核函數(shù)。待核函數(shù)確定之后，將其值代入到似然函數(shù)中進行訓練從而得到自適應的超參數(shù)優(yōu)化值。然后，利用所得到的超參數(shù)優(yōu)化值，進行回歸集上的后驗均值以及后驗方差的計算，從而給出回歸集對應響應值的預測值以及相應的具有一定置信度的區(qū)間估計。高斯過程回歸的具體算法如下所示：


本文編號：3351379