科技成果

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成果名称: 基于贝叶斯理论不同尺度样本空间下深受弯构件受剪概率模型

成果登记号: 9612023Y0678

第一完成单位: 长安大学

联 系 人: 崔高锋

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 其他应用技术

技术领域: 先进制造

应用行业: 建筑业

学科分类: 混凝土与钢筋混凝土结构(560.3540)

应用状态: 试用

完成人: 刘喜,吴涛,潘元,吕晶,魏慧,张玉,史尚冕,侯翔宇

成果简介:

因材料的离散性和剪切破坏机理的复杂性,受剪问题始终是混凝土结构基本理论的难点问题,项目引入贝叶斯后验概率统计理论,采用大数据统计、试验研究和理论分析相结合的方法在不同尺度样本空间下系统开展了深受弯构件受剪概率模型研究。

建立了普通混凝土深受弯构件受剪试验数据库,量化评估其影响因素的显著性和相关性,完成了基于宏观和细观两个层次的受剪模型分析,建立了深受弯构件受剪分析的先验信息和先验模型;结合先验数据和贝叶斯动态更新思路,动态识别了大样本空间下普通混凝土深受弯构件受剪影响因素显著性,概率识别混凝土深受弯构件受剪模型,基于精度不变原则动态更新与优化模型,分别建立了参数无先验信息、无先验分布和共轭先验分布下深受弯构件受剪后验概率模型,基于随机模拟方式实现高维积分计算,引入马尔科夫链-蒙特卡洛(MCMC)高效采样方法二次优化受剪概率模型,提高其计算精度;先后完成了25根大尺寸轻骨料混凝土深受弯构件受剪性能试验以及11个轻骨料混凝土压杆隔离体轴压性能试验,明确了截面高度、剪跨比、加载板宽度、腹筋配筋率等关键因素对深受弯构件受剪性能的影响,明确了轻骨料混凝土深受弯构件与压杆隔离体的关联性,揭示了其剪切破坏机理和开裂软化特性。优化、修正混凝土弹性模量、软化系数等特征参数,建立了适用于轻骨料混凝土深受弯构件受剪分析的宏观和细观模型;基于贝叶斯方法遗传、继承功能,在小样本空间内深入考虑轻骨料混凝土材料特性与构件受剪特征将概率模型用于预测轻骨料混凝土深受弯构件受剪承载力。最终在不同尺度样本空间内建立了深受弯构件受剪概率模型,实现了贝叶斯统计方法与深受弯构件受剪先验信息的统一。

研究成果为解决混凝土结构或构件的受剪问题提供了新思路,为推广轻骨料混凝土的工程应用提供了理论指导。