《大跨度拱橋：吊桿結構風致疲勞研究》是2023年浙江大學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：大跨度拱橋：吊桿結構風致疲勞研究
- 出版時間：2023年9月1日
- 出版社：浙江大學出版社
- ISBN：9787308241113
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書基於橋樑健康監測系統獲取的海量現場風場監測數據，採用組合神經網路方法進行風速長期預測，採用貝葉斯方法進行風速短期機率預測，探究風場參數的隨機性和時變性，為後續吊桿結構應力回響、疲勞評估、損傷識別及系統疲勞可靠度評估提供數據支撐；發展了可以高效搜尋全局**解的參數識別方法，充分考慮了風參數分布的複雜性和多模態性，建立了基於有限混合分布的風速風向聯合機率分布模型，以便準確地計算風荷載；將得到的風荷載時程作用於橋樑吊桿表面，獲得了吊桿的應力時程曲線，結合雨流計數法、累計損傷準則和疲勞-壽命曲線，計算得到了吊桿的疲勞壽命；考慮到腐蝕環境對吊桿疲勞壽命的影響，建立了三階段的腐蝕-疲勞耦合壽命曲線，並通過數值計算分析了環境腐蝕因素、腐蝕坑數量及其空間性對吊桿疲勞壽命的影響。本書還結合貝葉斯最佳化原理對吊桿結構進行了損傷識別；考慮到吊桿內鋼絲斷絲數量對吊桿應力重分布的影響及鋼絲被腐蝕數量對吊桿抗力的影響，建立了基於貝葉斯網路的吊桿系統時變疲勞可靠度評估方法。
圖書目錄
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 吊桿結構疲勞應力分析研究現狀
1.2.2 考慮腐蝕作用的吊桿結構疲勞壽命評估研究現狀
1.2.3 吊桿結構疲勞可靠度分析研究現狀
1.3 現有研究存在的不足
1.4 技術路線與主要研究工作
1.4.1 技術路線
1.4.2 主要研究工作
第2章 基於多種機器學習方法的風速預測模型套用對比
2.1 三種機器學習方法
2.1.1 廣義回歸神經網路方法
2.1.2 反向傳播神經網路方法
2.1.3 極限學習機方法
2.2 三種最佳化算法及有限混合方法
2.2.1 交叉驗證算法
2.2.2 遺傳算法
2.2.3 粒子群最佳化算法
2.2.4 有限混合方法
2.3 基於機器學習方法的風速預測
2.3.1 橋樑健康監測系統
2.3.2 三種預測性能評價指標
2.3.3 風速預測結果
2.4 本章小結
第3章 基於高斯先驗的貝葉斯模型的風速機率預測
3.1 基於高斯先驗的貝葉斯模型
3.1.1 貝葉斯模型
3.1.2 高斯過程模型
3.1.3 協方差函式
3.1 _4超參數估計
3.2 基於貝葉斯模型的風速機率預測
3.2.1 基於移動視窗的貝葉斯模型
3.2.2 短期風速機率預測模型的評價指標
3.2.3 短期風速機率預測結果
3.3 本章小結
第4章 基於風速風向聯合有限混合分布的風荷載建模
4.1 風速風向聯合有限混合分布建模
4.1.1 有限混合分布模型
4.1.2 基於有限混合分布的風速建模
4.1.3 基於有限混合分布的風向建模
4.1.4 基於有限混合分布的風速風向聯合機率建模
4.2 基於有限混合聯合分布的風荷載計算
4.2.1 模型參數估計
4.2.2 最優模型判斷準則
4.2.3 風荷載計算
4.3 有限混合聯合機率分布在風場建模中的套用
4.3.1 風場數據統計分析
4.3.2 極值風速機率建模
4.3.3 風向機率建模
4.3.4 耦合變數機率建模
4.3.5 聯合分布機率建模
4.3.6 極值風荷載計算
4.4 本章小結
第5章 考慮風與結構相互作用的橋樑吊桿疲勞壽命計算
5.1 風與結構相互作用影響橋樑吊桿應力因素分析
5.1.1 湍流模型對橋樑吊桿風場的影響
5.1.2 風向對橋樑吊桿風場的影響
5.1.3 風速風向對橋樑吊桿應力的影響
5.2 橋樑吊桿疲勞壽命計算方法
5.2.1 雨流計數法
5.2.2 S-N曲線與主S-N曲線
5.2.3 累計疲勞損傷計算方法
5.3 風速風向聯合作用下吊桿疲勞壽命計算
5.3.1 風速風向聯合作用下風荷載時程計算
5.3.2 橋樑吊桿結構應力回響時程計算
5.3.3 橋樑吊桿疲勞壽命計算
5.4 本章小結
第6章 考慮腐蝕作用的橋樑吊桿疲勞壽命計算
6.1 橋樑吊桿腐蝕-疲勞耦合壽命曲線計算模型
6.1.1 腐蝕-疲勞耦合作用機理
6.1.2 腐蝕疲勞點蝕坑萌生階段
6.1.3 腐蝕疲勞裂紋擴展階段
6.1.4 腐蝕疲勞耦合壽命曲線
6.2 腐蝕環境因素對橋樑吊桿疲勞壽命的影響
6.2.1 腐蝕電流對吊桿疲勞壽命的影響
6.2.2 大氣腐蝕速率對吊桿疲勞壽命的影響
6.2.3 載入頻率對吊桿疲勞壽命的影響
6.2.4 循環荷載作用因子對吊桿疲勞壽命的影響
6.2.5 腐蝕坑形貌對吊桿疲勞壽命的影響
6.3 本章小結
第7章 基於貝葉斯網路的橋樑吊桿系統時變疲勞可靠度評估
7.1 橋樑吊桿損傷識別計算方法
7.1.1 橋樑吊桿的動力特性有限元模型
7.1.2 附加質量法
7.1.3 貝葉斯最佳化
7.1.4 橋樑吊桿損傷識別計算案例
7.2 橋樑吊桿時變疲勞可靠度評估
7.2.1 貝葉斯網路方法
7.2.2 疲勞可靠度理論
7.2.3 蒙特卡羅積分方法
7.2.4 橋樑吊桿時變可靠度計算案例
7.3 本章小結
參考文獻
