[发明专利]一种基于离散型贝叶斯网络的桁架结构安全性评估方法

权利要求书

1.一种基于离散型贝叶斯网络的桁架结构安全性评估方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1:对外荷载P下桁架中的杆件进行编号：杆1、杆2、杆3、…杆i…杆n；

步骤S2:计算步骤S1中所述的各杆件内力与抗力的比值β_i：各杆件内力值大小为N_i,其抗力为C_i，二者比值为结合β_i定义各起因杆件和结果杆件；

步骤S3:确定贝叶斯网络节点状态：以步骤S1中所述的各杆件为贝叶斯网络节点，划分不同杆件状态；

步骤S4:建立贝叶斯网络拓扑结构；

步骤S5:建立学习样本；

步骤S6:构建节点间的条件概率表：通过步骤S5中得到的学习样本，对条件概率表进行学习，得到各节点间的条件概率表；

步骤S7:计算各杆件的状态概率：在步骤S6的基础上，计算各杆件的状态概率；当有新证据加入时，更新贝叶斯网络，根据P(x|e)∝P(e^Z|x)P(x|e^F)重新计算各杆件的状态概率，用以评估桁架整体安全性；其中，式中e表示所有证据；e^F与e^Z分别表示父、子节点证据；

其中，所述步骤S5的具体内容为：提供外荷载P为服从均匀分布的变量，各杆件抗力C_i为服从正态分布的变量；对外荷载及各杆件抗力进行蒙特卡洛抽样，得到m个学习样本；将每个样本输入桁架有限元模型进行力学数值分析，得到不同外荷载作用下各杆件应力并结合杆件材料本构判断杆件所处状态，得到1个学习样本，重复m次分析，得到m个学习样本。

2.根据权利要求1所述的一种基于离散型贝叶斯网络的桁架结构安全性评估方法，其特征在于：步骤S3中所述的划分的杆件状态有弹性、塑性和破坏三种。

3.根据权利要求1所述的一种基于离散型贝叶斯网络的桁架结构安全性评估方法，其特征在于：所述步骤S4的具体内容为：令贝叶斯网络中的节点编号与步骤S1中所述各杆件编号相等，依次为1、2、3…i…n；所述各杆件中某一杆件与相邻杆件之间通过有向弧连接，弧的方向为β_i值大的杆件指向β_i值小的杆件；当相邻杆件的β_i值大小相等，则弧的方向为以离起始杆件近的杆件指向离起始杆件远的杆件。

4.根据权利要求1所述的一种基于离散型贝叶斯网络的桁架结构安全性评估方法，其特征在于：所述判断杆件所处状态的具体内容为：对杆件三种状态弹性、塑性和破坏进行判断；以杆件截面各点最大应变所处材料本构阶段为依据，弹性状态指应变处于比例极限对应的应变之内；塑性状态指应变处于比例极限和极限应变之间的阶段；破坏状态为应变超过极限应变。