钢管混凝土徐变效应随机性灵敏度分析

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1、钢管混凝土徐变效应随机性灵敏度分析　　摘要：针对钢管混凝土徐变的随机性，利用支持向量机回归拟合钢管混凝土徐变效应的显式函数计算随机变量的灵敏度系数，并结合蒙特卡洛法进行随机性分析；采用自适应混合粒子群法优化支持向量机相关参数的取值以提高计算效率；对2个钢管混凝土徐变模型试验构件进行徐变随机性分析，并将计算结果与蒙特卡洛法计算结果进行对比验证了该方法的可行性；同时分析了钢管混凝土徐变效应各影响因素的灵敏度。结果表明：基于支持向量机与蒙特卡洛法对钢管混凝土轴压构件徐变随机性的分析结果与蒙特卡洛法分析结果相比相对误差较小；钢管混凝土徐变效应呈现随机性，概率密度曲线近似于正

2、态分布。　　关键词：支持向量机；蒙特卡洛法；自适应混合粒子群法优化；钢管混凝土；徐变效应；灵敏度系数　　中图分类号：TU375文献标志码：A　　Abstract：Accordingtotherandomnessofcreepforconcretefilledsteeltube，thesupportvectormachine（SVM）wasusedtoregressionfittheexplicitfunctionofcreepeffectforconcretefilledsteeltube，andsensitivitycoefficientsofrandomvari

3、ableswerecalculated.TherandomnesswasanalyzedcombiningMonteCarlosimulation（MCS）.TheadaptivehybridparticleswarmwasusedtooptimizetheparametersofSVMtoimprovethe11computationalefficiency.Twocreepmodeltestspecimensofconcretefilledsteeltubewereusedforrandomnessanalysis，andthecalculatedresults

4、werecomparedwiththeresultsofMCStoverifythefeasibilityofthemethod.Meanwhile，thesensitivityofvariousinfluencingfactorsofthecreepeffectforconcretefilledsteeltubewasanalyzed.TheresultsshowthattherelativeerroroftheSVMMCSresultscomparedwiththeMCSresultsforcreeprandomanalysisofconcretefilleds

5、teeltubeaxialcompressionmembersislittle.Thecreepeffectsforconcretefilledsteeltubehavetherandomnesscharacteristics，andtheprobabilitydensitycurvesapproachtonormaldistribution.　　Keywords：supportvectormachine；MonteCarlosimulation；adaptivehybridparticleswarmoptimization；concretefilledsteelt

6、ube；creepeffect；sensitivitycoefficient　　0引言11　　当今工程设计正由确定性设计向不确定性设计发展，采用确定性参数建立的力学模型无法考虑实际工程中材料物理性质、截面尺寸和外荷载大小等影响因素的随机性对结构正常使用产生的影响。混凝土徐变效应的影响因素具有随机性，但是目前采用的规范给出的混凝土徐变计算模型均是在试验统计均值基础上建立的，存在拟合统计误差。对于中小跨径桥梁等对混凝土徐变效应不敏感的桥梁结构，忽略影响因素的随机性而进行确定性分析可以满足实际工程要求，但是对于高速铁路大跨径桥梁或高层建筑等对混凝土徐变效应敏感的结构，则不

7、能忽略影响因素的随机性。　　近年来，各国学者已就如何考虑各影响因素的随机性对混凝土徐变效应影响开展了相应研究。Madsen等[12]采用点估计方法和BP模型对混凝土收缩徐变效应的随机性进行了分析，并提出采用拉丁超立方抽样方法计算混凝土收缩徐变随机性以降低抽样次数，提高计算效率；Oh等[3]采用拉丁超立方抽样法对预应力混凝土箱梁的收缩徐变随机性问题进行了一系列研究；张建仁等[4]基于Neumann展开随机有限元法与拉丁超立方抽样法结合计算分析了大跨度预应力混凝土连续刚构桥的徐变效应随机性；潘钻峰等[5]采用拉丁超立方抽样法对苏通大桥连续刚构桥的收缩徐变效应进行了不