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原文传递基于支持向量机的连续刚构桥施工状态可靠度研究

论文题名：	基于支持向量机的连续刚构桥施工状态可靠度研究
关键词：	连续刚构桥;悬臂浇筑法施工;可靠性;支持向量机
摘要：	连续刚构桥以其整体刚度大、行车舒适，在大跨度桥梁中比同等跨径桥梁造价低等优势得到了广泛应用。桥梁设计往轻巧、纤细方向发展，但是桥梁的跨径和载重是不断增加的，使得桥梁的安全问题更加突出。采用悬臂浇筑法施工的连续刚构桥在施工过程中受到外荷载种类多，结构抗力因素不完全确定等影响，导致施工过程桥梁状态有较大变化的可能。由于结构分析参数离散性大，采用可靠度分析方法能更好反应桥梁的安全状况，本文采用基于概率论和数理统计的可靠度分析方法研究连续刚构桥悬臂施工过程的可靠性，主要开展了如下研究工作: 　　(1)通过对结构可靠度理论的分析，参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004和《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011规范对施工过程验算内容的要求，确定了连续刚构桥悬臂施工过程的体系失效模式，悬臂施工过程桥梁结构为静定体系，只要有一个构件或一个截面破坏即失效，截面破坏有混凝土压碎和拉裂两种破坏形式，从而确定了连续刚构桥悬臂施工过程体系可靠度的分析内容有混凝土压应力失效和拉应力失效两种模式。　　(2)体系可靠度是多个功能函数的联合分析问题，是多个极限状态方程对体系可靠域和失效域划分的问题。对支持向量机分类算法的基本理论进行了分析，其分类是对具有某种相同特性的参数样本分类，不受参数样本的具体响应值影响，此特点就决定了支持向量机分类算法可以同时拟合多个极限状态方程对体系可靠域和失效域划分的分类面问题，采用有限元分析软件midas civil对河百高速红水河大桥悬臂施工过程进行仿真分析，为支持向量机拟合结构可靠域和失效域的分类面提供训练样本。　　(3)通过对支持向量机分类算法基本原理的分析，提出了一种拟合分类面的方法，对于线性不可分的问题，支持向量机分类算法是将原参数空间的样本映射到高维特征空间，使问题变为线性分类问题，映射方式是由核函数的参数调节决定的。提出了通过调节核函数参数取值，控制两类支持向量响应值的平均值相对偏差和响应值分布状况，结合优化训练样本（样本迁移和增加局部样本）来拟合高精度的分类面方法，采用验算点响应值检验拟合分类面和真实分类面之间偏差的方法，采用蒙特卡罗法对分类面函数进行抽样计算实现了结构失效概率的计算。采用该方法拟合一个显性极限状态方程的分类面，证明了该方法分析的有效性和高效性。　　(4)采用上述方法对红水河大桥悬臂施工过程的可靠性进行了分析和评定，得到了在一定分布的施工荷载等各种影响因素作用下，桥梁施工过程的可靠指标为3.719，比成桥运营阶段要求的可靠指标低，施工过程结构由于受到的影响因素多，施工过程比运营阶段风险更加大，提出的可靠度计算方法可作为其它结构可靠度分析的借鉴。
作者：	陈家海
专业：	建筑与土木工程
导师：	谢开仲;罗月静
授予学位：	硕士
授予学位单位：	广西大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文