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原文传递复杂桥梁结构可靠性分析研究

论文题名：	复杂桥梁结构可靠性分析研究
关键词：	复杂桥梁结构;可靠性;模拟退火算法;粒子群优化算法
摘要：	随着桥梁建设跨度增加及结构日趋复杂，运营车辆发展变异严重难以保障其运营安全可靠。复杂桥梁结构往往体系多变、受力复杂及不确定性影响因素居多，在使用过程中复杂桥梁结构局部或整体的可靠性能直接关系到运营安全。传统的响应面法在求解复杂桥梁可靠性问题时，因其具有高度非线性隐式功能函数，导致拟合准确度不高，精度难以满足要求等问题。此外，为选择适用于解决多状态单元或系统不确定性问题构建隐式功能函数的响应面，需要优化算法提升模型参数的优化效率，使所构建的隐函数能够真实模拟复杂桥梁结构极限状态函数进行可靠性评估，但相关研究工作尚不系统。为此，本文针对在使用传统方法评估复杂桥梁结构可靠性时存在的问题，将DBN模型与基于模拟退火算法的粒子群优化算法（PSOSA）相结合，以复杂桥梁结构为研究对象，提出了适用于复杂桥梁结构可靠性评估的DBN-PSOSA分析方法，本文主要研究内容如下：　　（1）提出了适用于复杂结构可靠性评估的DBN-PSOSA混合算法。该混合算法选择适用于解决多状态单元或系统不确定性问题的动态贝叶斯网络（DBN）构建隐式功能函数的响应面，并将DBN模型与基于模拟退火算法的粒子群优化算法（PSOSA）相结合，提升模型参数的优化效率，使所构建的隐函数能够真实模拟结构极限状态函数。　　（2）通过算例及实际桥梁分析计算验证了DBN-PSOSA响应面分析法进行复杂桥梁结构可靠度分析的可行性和实用性，研究结果表明该方法克服了经典响应面方法在高度非线性结构可靠度问题上的局限性，解决了MCS法计算效率低、现有的响应面法计算精度过度依赖预设样本的规模与分布等问题，DBN-PSOSA响应面分析法提供了一种既可靠又经济的复杂桥梁结构可靠性评估预测的新思路，因而具有一定的理论意义和工程价值。
作者：	洪韬
专业：	建筑与土木工程
导师：	卢彭真
授予学位：	硕士
授予学位单位：	浙江工业大学
学位年度：	2021