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基于贝叶斯理论的既有铁路桥梁可靠度综合评估方法的研究
| 论文题名： | 基于贝叶斯理论的既有铁路桥梁可靠度综合评估方法的研究 |
| 关键词： | 铁路桥梁;可靠度评估;贝叶斯网络;层次分析法;双向推理;敏感性分析 |
| 摘要： | 伴随着全国交通建设的迅猛发展，交通量的激增与列车载重的增加都对既有铁路桥梁可靠度评估提出新的挑战，既有铁路桥梁的可靠度评估直接关系到交通安全问题。本文以梁式桥为背景，对既有铁路桥梁可靠度综合评估进行了理论研究，对国内外桥梁可靠度评估已开展工作进行总结与归纳，分析了现阶段的桥梁评估方法研究在评估方法、评估角度、评估理论等方面的局限性，旨在通过贝叶斯网络模型对多种病害因素下的铁路桥梁结构进行可靠度评估，建立基于贝叶斯理论的既有铁路桥梁可靠度综合评估方法。 首先，对铁路桥梁结构的风险因素进行了分析，提出了风险因素的选取原则，明确了既有风险因素的识别过程，构建了包括安全性、适用性、耐久性三个风险子系统在内的指标体系，提出了各风险因素指标的分级评定标准，并对铁路桥梁风险因素之间的关联性进行了分析。基于事故树理论建立了多层次有重点的贝叶斯网络结构模型，通过引入“模糊”的概念，确定根节点的先验概率，利用层次分析法确定贝叶斯网络结构非根节点间的条件概率。 其次，利用贝叶斯网络模型，可以进行双向推理和敏感性分析，预测事故的发生以及判断导致事故发生的原因，并且可以不断融合铁路桥梁服役期间的健康监测信息，更新贝叶斯网络参数，及时反映铁路桥梁结构的健康状况。基于Python语言编写了既有铁路桥梁结构的贝叶斯网络评估体系，实现了既有铁路桥梁结构的贝叶斯评估体系的程序化，能够高效准确进行贝叶斯网络的推理与分析。 最后，应用滨北线松花江特大桥可靠度评估验证既有铁路桥梁可靠度综合评估方法，评价各风险因素的失效概率，凭借贝叶斯网络模型的诊断推理能力，分析导致结构失效的最主要原因，判断最可能致险链，进行敏感性分析，判断各节点的敏感值大小，并依据各风险因素的失效概率给出针对性建议，为滨北线松花江特大桥的养护维修加固提供理论依据。 |
| 作者： | 陈晓伟 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 李忠龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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