基于力学贝叶斯网络的钢桁架安全评估

作     者：谭佳丽 方圣恩 TAN Jia-li;FANG Sheng-en

作者机构：福州大学土木工程学院福建福州350108 福州大学土木工程防震减灾信息化国家地方联合工程研究中心福建福州350108 

出 版 物：《浙江大学学报（工学版）》 (Journal of Zhejiang University：Engineering Science)

年 卷 期：2021年第55卷第11期

页      面：2170-2177页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52178276) 福州大学“旗山学者”奖励支持计划资助项目(XRC-1688) 

主　　题：钢桁架 结构安全评估 力学贝叶斯网络 条件概率分布 贝叶斯网络拓扑 

摘      要：为了评估桁架结构的安全性能,采用力学贝叶斯网络表示桁架各单元间的逻辑关系.提出根据力学分析建立网络拓扑,网络节点变量包括连续型的桁架结构各单元最大应力、离散型的下平纵梁状态及体系状态;通过条件概率描述节点间的逻辑关系强度,基于数值分析和抽样实现参数学习,建立力学贝叶斯网络;以一榀钢桁架模型的4个单元最大应力作为已知证据输入建立的贝叶斯网络,推理其余单元的最大应力以及体系状态概率.研究结果表明:在监测单元最大应力已知的情况下,利用力学贝叶斯网络可以估计其余各单元的最大应力值,评估的所有单元应力与观测值间的决定系数R^2=0.9992,表现出较强一致性.与此同时,更靠近已知单元的估计结果更为精确,可以为监测点的选取提供参考.此外,推理的桁架体系状态概率与观测数据一致,可以为桁架结构体系安全评定提供参考.