[发明专利]一种基于广义Pareto分布模型的工程结构可靠度监测评价方法

权利要求书

1.一种基于广义Pareto分布模型的工程结构可靠度监测评价方法，其特征在于，包括，

步骤一、获取工程结构中传感器的应变数据，将应变数据存储至应变监测数据集中，构建基于广义Pareto分布的应变概率模型，

步骤二、基于应变监测数据集，根据超阈值均值图法计算应变概率模型中的第一位置参数，根据Hill图法计算应变概率模型中的第二位置参数，根据最小均方误差法计算应变概率模型中的第三位置参数，根据峰度法计算应变概率模型中的第四位置参数，

步骤三、构建似然方程组，将应变监测数据集中超过第一位置参数的数据保存至第一超阈值样本集中，根据第一超阈值样本集计算似然方程组中的第一形状参数和第一尺度参数，将第一位置参数、第一形状参数、第一尺度参数保存为第一参数集合，

将应变监测数据集中超过第二位置参数值的数据保存至第二超阈值样本集中，根据第二超阈值样本集计算似然方程组中的第二形状参数和第二尺度参数，将第二位置参数、第二形状参数、第二尺度参数保存为第二参数集合，

将应变监测数据集中超过第三位置参数的数据保存至第三超阈值样本集中，根据第三超阈值样本集计算似然方程组中的第三形状参数和第三尺度参数，将第三位置参数、第三形状参数、第三尺度参数保存为第三参数集合，

将应变监测数据集中超过第四位置参数的数据保存至第四超阈值样本集中，根据第四超阈值样本集计算似然方程组中的第四形状参数和第四尺度参数，将第四位置参数、第四形状参数、第四尺度参数保存为第四参数集合，

步骤四、从第一参数集合、第二参数集合、第三参数集合以及第四参数集合中选择一个参数集合，所述从第一参数集合、第二参数集合、第三参数集合以及第四参数集合中选择一个参数集合是指将第一位置参数、第二位置参数、第三位置参数以及第四位置参数中的最小值所在的参数集合作为选择的参数集合，根据所选的参数集合得到基于广义Pareto分布的应变概率模型的第一累计分布函数、第一概率密度函数，对所述基于广义Pareto分布的应变概率模型进行k-s检验，获取满足k-s检验的概率模型，

步骤五、获取所选参数集合中的位置参数，根据位置参数计算应变数据集中超过位置参数的数据数量，设置预测期，根据所选参数集合、数据数量和预测期构建工程结构在预测期内应变数据超过位置参数的第二累计分布函数，

步骤六、构建工程结构承载能力功能函数，获取工程机构的结构抗力限值集合，根据结构抗力限制集合构建结构抗力的概率密度函数，设置抽样次数，根据蒙特卡洛法、结构抗力的概率密度函数以及第二累计分布函数计算工程结构的失效概率和可靠度值。

2.根据权利要求1所述的一种基于广义Pareto分布模型的工程结构可靠度监测评价方法，其特征在于，所述构建基于广义Pareto分布的应变概率模型包括根据公式(1)构建应变概率模型的概率分布函数，

其中，σ为尺度参数；ξ∈R为形状参数；μ∈R为位置参数，x为应变监测数据集中的应变数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于广义Pareto分布模型的工程结构可靠度监测评价方法，其特征在于，所述构建似然方程组包括根据公式(2)、(3)构建似然方程组，

其中，σ为尺度参数；ξ∈R为形状参数；μ∈R为位置参数，X_i为应变数据集中的应变数据，根据应变数据的取值进行递增排序，将超过位置参数的应变数据作为超阈值样本集合，k为超阈值样本集合中应变数据的数量。

4.根据权利要求1所述的一种基于广义Pareto分布模型的工程结构可靠度监测评价方法，其特征在于，所述构建工程结构承载能力功能函数包括根据公式(4)构建工程结构承载能力功能函数，

Z＝g(R，S)＝R-S            (4)

其中，R为工程结构的结构抗力，S为工程结构的载荷效应，Z0表示工程结构处于可靠状态，Z0表示工程结构处于失效状态，Z＝0表示工程结构处于极限状态。

5.根据权利要求1所述的一种基于广义Pareto分布模型的工程结构可靠度监测评价方法，其特征在于，所述获取工程机构的结构抗力限值集合包括通过在工程结构上设计不同的载荷获取结构抗力限值集合，或者根据工程结构的设计规范获取结构抗力限值集合。