一种基于长期监测数据的结构可靠度评估预测方法及系统技术方案

本公开提供一种基于长期监测数据的结构可靠度评估预测方法及系统，涉及土木结构监测领域，充分利用海量监测数据分别对被监测构件和未监测构件进行分析；通过结构的有限元模型建立起两者之间的联系：将监测得到的荷载施加于结构有限元模型上得到未监测构件的荷载效应，从而使得整个结构所有构件的可靠度得以分析；充分利用海量健康监测数据，可更准确、全面地评估和预测土木结构可靠度：除了结构强度的退化，还考虑了荷载效应的长期变化对结构可靠度评估结果的影响；同时利用结构的整体和局部响应数据分别从构件和结构体系两个层面评估结构可靠度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于长期监测数据的结构可靠度评估预测方法及系统
本公开涉及土木结构监测领域，特别涉及一种基于长期监测数据的结构可靠度评估预测方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。结构健康监测技术在土木工程领域广泛应用，系统长年运行积累了海量数据，包括交通、风、温度等荷载和加速度、位移、应变结构响应数据，但是基于这些数据分析结构安全服役状况并有效指导日常管理、养护工作成为当前亟待解决的实际问题。在结构状态评估中不确定性问题不可避免，如荷载，荷载效应，构件的材料、几何特性，结构的退化机理等都是随机变量。为确保评估结果的准确性，有必要对这些随机变量进行量化描述。结构可靠度理论为描述工程中固有的不确定性提供了一套科学方法。它通过抗力和荷载效应的概率分布研究结构的失效概率，通常用可靠度指标表示。而健康监测数据恰恰可用于得到荷载效应的概率分布，并为抗力分布提供必要信息。专利技术人发现，目前采用的预测方法中，通过荷载、材料收缩及徐变影响下的刚度衰减系数更新结构的抗力分布函数，从而得到结构可靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于长期监测数据的结构可靠度评估预测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取长期监测数据进行预处理得到荷载效应每年的概率分布和极值分布，对监测结构建立有限元模型并校准；/n通过有限元模型模拟并确定未监测构件荷载效应每年的概率分布和极值分布；/n利用构件和结构的年荷载效应概率分布计算年可靠度指标，对可靠度进行评估，并更新构件和结构的年可靠度指标；/n确定抗力的全寿命期退化模型，依托于上述的荷载效应极值分布，预测构件和结构的可靠度指标。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于长期监测数据的结构可靠度评估预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取长期监测数据进行预处理得到荷载效应每年的概率分布和极值分布，对监测结构建立有限元模型并校准；
通过有限元模型模拟并确定未监测构件荷载效应每年的概率分布和极值分布；
利用构件和结构的年荷载效应概率分布计算年可靠度指标，对可靠度进行评估，并更新构件和结构的年可靠度指标；
确定抗力的全寿命期退化模型，依托于上述的荷载效应极值分布，预测构件和结构的可靠度指标。


2.如权利要求1所述的基于长期监测数据的结构可靠度评估预测方法，其特征在于，获取对土木结构长期健康监测数据，并进行去噪处理，分离荷载效应信号中的各类载荷对应的信号源，将数据转化为结构工程物理量，对各类荷载数据进行数理统计，得到每年的概率分布和总体极值分布。


3.如权利要求2所述的基于长期监测数据的结构可靠度评估预测方法，其特征在于，对总荷载效应及各类荷载效应进行数理统计，分别得到其每年的概率分布和极值分布。


4.如权利要求2所述的基于长期监测数据的结构可靠度评估预测方法，其特征在于，利用各类荷载数据、概率分布和总体极值分布校准有限元模型。


5.如权利要求1所述的基于长期监测数据的结构可靠度评估预测方法，其特征在于，获取各构件及结构初始抗力的概率分布，将结构服役时间离散成以年为单位，计算年可靠度指标。


6.如权利要求5所述的基于长期监测数据的结构可靠度评估预测方法，其特征在于，将荷载效应数据按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏云霞，孟宪春，倪一清，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37