基于支持向量机的PC刚构桥施工期可靠度研究

发布时间：2020-02-25 01:23

【摘要】：PC刚构桥一般采用悬臂浇筑施工,在施工过程中, T‖构除承受外界荷载外,还要承受材料随时间推移而变化的作用,同时,随着施工时间的持续, T‖构由短悬臂状态变为长悬臂状态,内力以及线形都是需要重点研究的对象。然而在实际工程中,影响桥梁线形、内力的因素往往具有较大的不确定性,将不确定性因素引入PC刚构桥施工期可靠性分析,考虑结构的时变作用,可以使结构计算和分析更加符合工程要求。支持向量机以结构风险最小化为原则,具有优秀的小样本学习能力,能够克服高维数据处理困难,在隐式功能函数可靠度计算领域具有独特的优势。基于此,本文依托主跨180m兑房河特大桥,主要进行了以下工作:(1)早龄期混凝土力学性能试验。分别对主桥同养3d,5d,7d,14d,28d,60d混凝土试件进行力学性能试验,确定早龄期混凝土轴心抗压强度、弹性模量时变规律,同时分析早龄期混凝土弹性模量与强度之间的发展关系。(2)在支持向量机基本理论基础上,提出了基于支持向量机的PC刚构桥施工期可靠度计算流程,并以MATLAB为计算平台,编制了基于支持向量机的可靠度计算程序,利用自编拉丁超立方抽样程序产生样本点,通过数值算例说明了采用支持向量机计算可靠度时参数寻优方法,证明了利用支持向量机方法计算PC刚构桥施工期可靠度的合理性。(3)建立了悬臂施工应力、标高控制功能函数,采用不同的有限元建模方式对PC刚构桥施工期最大悬臂阶段预应力张拉后应力、挠度进行计算,分析了考虑材料时变作用结构应力、挠度情况,并通过有限元计算结果,与现场实测数据对比,结果表明有限元模型建立准确。(4)选取混凝土容重、混凝土弹性模量、张拉控制应力、预应力钢绞线弹性模量作为影响施工阶段可靠性分析的主要因素,计算了不同自由端挠度偏差容许值情况下,各随机参数变异作用时的短悬臂阶段、中悬臂阶段和最大悬臂阶段标高控制可靠度指标,得出了结构施工至各悬臂阶段时,自由端挠度偏差容许建议值。最后,基于正交试验设计,进行了PC刚构桥施工期随机参数敏感性分析,为PC刚构桥施工控制提供参考。
【图文】：

试件制作

粉煤灰：昆明环恒粉煤灰有限责任公司Ⅰ级 F 类，掺量为 12%。经初步、基准配合比设计与计算，实验室 C55 混凝土配合比见表 2.1表 2.1 实验室 C55 混凝土配合比设计强度材料用量砂石水粉煤灰外加剂水泥C55 642 1094 163 65 7.71 4862.2.2 试件制备由文献[47]，，早龄期混凝土受静力对其后期力学性能影响很小，而 PC 刚构桥长度远远大于结构的截面尺寸，因此使用棱柱体试件更为接近结构的实际受力状态。为研究不同龄期下的混凝土强度、弹性模量值，利用标准钢模在施工现场设计制作了150*150*300mm 混凝土棱柱体试件（见图 2.1），每组六个试件，在桥面与主梁同步养生（见图 2.2），分别对养护 3d、5d、7d、14d、28d、60d 的 C55 混凝土试件进行试验

粉煤灰：昆明环恒粉煤灰有限责任公司Ⅰ级 F 类，掺量为 12%。经初步、基准配合比设计与计算，实验室 C55 混凝土配合比见表 2.1表 2.1 实验室 C55 混凝土配合比设计强度材料用量砂石水粉煤灰外加剂水泥C55 642 1094 163 65 7.71 4862.2.2 试件制备由文献[47]，早龄期混凝土受静力对其后期力学性能影响很小，而 PC 刚构桥长度远远大于结构的截面尺寸，因此使用棱柱体试件更为接近结构的实际受力状态。为研究不同龄期下的混凝土强度、弹性模量值，利用标准钢模在施工现场设计制作了150*150*300mm 混凝土棱柱体试件（见图 2.1），每组六个试件，在桥面与主梁同步养生（见图 2.2），分别对养护 3d、5d、7d、14d、28d、60d 的 C55 混凝土试件进行试验
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U445.4

【引证文献】