本文關(guān)鍵詞：采用廣義Pareto分布進(jìn)行車輛荷載效應(yīng)極值估計的研究

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【摘要】：車輛荷載效應(yīng)極值估計在橋梁安全評估中有重要的影響。由于經(jīng)濟(jì)增長形式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不同,不同地區(qū)的車輛荷載有明顯不同的分布形式,很難用某種特定的分布進(jìn)行全國車輛荷載統(tǒng)計特性擬合,因此針對特定地區(qū)實橋車輛荷載效應(yīng)研究具有重要的實際意義。本論文在研究車輛荷載效應(yīng)極值估計時主要進(jìn)行了以下幾個方面的研究：(1)對實測車輛荷載特性統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究,得到：車輛軸距分布較為分散難以用某種特定分布進(jìn)行擬合；車輛軸重占總重比例可以用正態(tài)分布進(jìn)行擬合；2軸車車重可以用三峰分布進(jìn)行擬合,3軸及3軸以上車輛車重可以用雙峰分布進(jìn)行擬合；實測車輛荷載服從一般運行狀態(tài),車間距服從對數(shù)正態(tài)分布；考慮到較重車輛一般在夜晚出現(xiàn),車間距較大,在生成隨機車流時,通過生成的隨機車輛重量選擇車間距。(2)引入了基于廣義Pareto分布的POT理論,對車輛荷載效應(yīng)最大值分布進(jìn)行了研究,并外推到橋梁設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載效應(yīng)最大值分布的計算。針對中小跨徑橋梁,荷載效應(yīng)最大值主要是由單輛重車引起,重車過橋時,會引起一系列較大且不獨立的荷載效應(yīng)樣本,不符合POT理論中樣本數(shù)據(jù)獨立同分布條件；同時POT理論對閾值的精確性要求較高,目前很難找到一種簡單的方法可以有效獲得準(zhǔn)確閾值。(3)引入了獨立風(fēng)暴法進(jìn)行車輛荷載效應(yīng)極值估計研究。獨立風(fēng)暴法在進(jìn)行樣本選擇時,只考慮獨立風(fēng)暴問的最大值,閾值的適當(dāng)上下移動不會對分析的樣本數(shù)據(jù)造成影響。在進(jìn)行車輛荷載效應(yīng)樣本數(shù)據(jù)分析時,根據(jù)典型車輛產(chǎn)生的荷載效應(yīng)影響劃分出獨立風(fēng)暴,從而保證獨立風(fēng)暴之間的最大值組成的分析樣本滿足獨立性要求。(4)提出了改進(jìn)獨立風(fēng)暴法,并將其應(yīng)用到車輛荷載效應(yīng)研究中。改進(jìn)獨立風(fēng)暴法分析的數(shù)據(jù)不僅包含有獨立風(fēng)暴法分析數(shù)據(jù),還包括獨立風(fēng)暴間的較大值。通過對獨立風(fēng)暴較大值與相鄰獨立風(fēng)暴最大值所處位置的計算來保證得到的數(shù)據(jù)樣本滿足獨立性要求。(5)提出了三次類閾值法進(jìn)行改進(jìn)獨立風(fēng)暴法的閾值選擇。由于獨立風(fēng)暴法對閡值的精確性要求較低,而且三次類閾值法是在樣本平均超出函數(shù)法的基礎(chǔ)上得到的,因此三次類閾值法也可以應(yīng)用到獨立風(fēng)暴法和POT理論中進(jìn)行閾值的選擇。(6)最后將POT理論、獨立風(fēng)暴法和改進(jìn)獨立風(fēng)暴法三種方法應(yīng)用到簡支梁上進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明：在較短評估期內(nèi),三種方法均可以較好地預(yù)測荷載效應(yīng)極值：而在中長評估期內(nèi),改進(jìn)的獨立風(fēng)暴法預(yù)測值較高,預(yù)測結(jié)果偏于安全。
【關(guān)鍵詞】：車輛荷載效應(yīng) 廣義Pareto分布 閾值 獨立風(fēng)暴法
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U441.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-20
• 1.1 研究背景8-14
• 1.2 車輛荷載效應(yīng)研究進(jìn)展14-17
• 1.3 極值理論研究17-18
• 1.3.1 極值理論的提出17
• 1.3.2 極值理論研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 本文研究工作18-20
• 2 車輛荷載統(tǒng)計分析理論20-31
• 2.1 引言20
• 2.2 常見的概率分布20-25
• 2.3 隨機過程理論25-28
• 2.4 參數(shù)估計28
• 2.5 非參數(shù)估計28-29
• 2.6 蒙特卡羅模擬29
• 2.7 多峰分布隨機數(shù)生成29-30
• 2.7.1 Von Neuman準(zhǔn)則29-30
• 2.8 本章小結(jié)30-31
• 3 車輛荷載統(tǒng)計分析研究31-57
• 3.1 引言31
• 3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理研究31-32
• 3.3 車流量分析研究32-34
• 3.3.1 日車流量調(diào)查研究32-33
• 3.3.2 車輛時流量調(diào)查研究33-34
• 3.3.3 重車時流量調(diào)查研究34
• 3.4 車型統(tǒng)計研究34-35
• 3.5 軸距統(tǒng)計研究35-41
• 3.6 軸重比例統(tǒng)計研究41-47
• 3.7 典型車輛研究47
• 3.8 車重統(tǒng)計研究47-52
• 3.9 車間距統(tǒng)計研究52-54
• 3.10 隨機車流模擬研究54
• 3.11 影響線加載研究54-55
• 3.12 本章小結(jié)55-57
• 4 車輛荷載效應(yīng)極值估計研究采用的三種分析理論57-67
• 4.1 引言57
• 4.2 POT理論在車輛荷載效應(yīng)極值估計中的應(yīng)用57-62
• 4.2.1 廣義極值分布的相關(guān)理論58
• 4.2.2 廣義Pareto分布58-61
• 4.2.3 POT理論應(yīng)用61-62
• 4.3 獨立風(fēng)暴法在車輛荷載效應(yīng)極值估計中的應(yīng)用62-63
• 4.4 改進(jìn)獨立風(fēng)暴法在車輛荷載效應(yīng)極值估計中的應(yīng)用63-65
• 4.4.1 三次類閾值法進(jìn)行閾值選取64-65
• 4.5 三種理論的對比分析65
• 4.6 本章小結(jié)65-67
• 5 三種理論在車輛荷載效應(yīng)極值估計中的應(yīng)用實例研究67-75
• 5.1 引言67
• 5.2 簡支梁彎矩分析67-74
• 5.3 簡支梁分析結(jié)果對比74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與項目及發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況82-83
• 致謝83-84

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫守旺;孫利民;;基于實測的公路橋梁車輛荷載統(tǒng)計模型[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年02期

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本文編號：833524