基于貝葉斯理論的公路橋梁可靠性評估方法研究.pdf

1、隨著我國在役橋梁數(shù)量的快速增長，尤其是部分橋梁已服役二、三十年以上，進(jìn)入了病害集中暴露期，引起了橋梁養(yǎng)護(hù)資金壓力增大。如何科學(xué)、客觀評估橋梁實際使用狀況，并以此為依據(jù)合理、優(yōu)化分配橋梁養(yǎng)護(hù)資金成為業(yè)內(nèi)值得關(guān)注的問題。基于可靠度理論的精細(xì)化評估方法因其能在一定程度上克服橋梁工程師主觀因素的影響，能更加真實地反映橋梁結(jié)構(gòu)的客觀使用狀況，成為了目前橋梁精細(xì)化評估的重要發(fā)展方向之一。然而目前可靠度評估方法主要是通過先驗概率分布和極限狀態(tài)方程對橋

2、梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行評估，其中先驗概率分布往往未考慮橋梁實際檢測、監(jiān)測情況，對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程也不易獲得，使得該評估方法存在一定的局限性?；诖?，文中提出了一種基于貝葉斯理論的參數(shù)概率分布的修正方法，能有效地將現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)應(yīng)用于可靠度評估;同時采用響應(yīng)面法解決復(fù)雜結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程不易獲得的難題。結(jié)合兩者可以對服役橋梁進(jìn)行精細(xì)化的評估，獲取橋梁客觀的實際工作狀態(tài)，進(jìn)而可以指導(dǎo)相關(guān)養(yǎng)護(hù)部門對養(yǎng)護(hù)資金的合理分配。論文主要研究內(nèi)容包括:
　　

3、①梳理總結(jié)目前橋梁評估常用的方法，對比分析了各評估方法的適用性，指出本文所提出的評估方法的優(yōu)越性。進(jìn)一步討論了可靠度評估理論的研究現(xiàn)狀，針對目前可靠度評估的不足，引出論文所提方法的必要性。
　　②基于貝葉斯理論提出了一種橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)概率分布的修正方法。論文選擇了對混凝土橋梁極限承載能力影響較大的混凝土抗壓強(qiáng)度作為修正的變量。通過對貝葉斯理論的研究分析，采用貝葉斯預(yù)測的思想，提出了基于貝葉斯理論的橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)概率分布的修正方法。

4、r>　?、坩槍δ壳皬?fù)雜結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程不易得到的問題，本文運(yùn)用響應(yīng)面法來擬合極限狀態(tài)方程。極限狀態(tài)方程構(gòu)建過程為:通過有限元軟件建立橋梁結(jié)構(gòu)的有限元模型，在此基礎(chǔ)上對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行敏感性分析，選出影響較大的三個參數(shù)，通過大型統(tǒng)計軟件JMP建立中心旋轉(zhuǎn)法設(shè)計的試驗點工況，并計算在各個工況下結(jié)構(gòu)的極限承載能力，根據(jù)所得的結(jié)果就可在JMP中擬合出極限狀態(tài)方程。根據(jù)前文通過貝葉斯修正方法修正后的參數(shù)概率分布模型，結(jié)合得到的極限狀態(tài)方程對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)