[发明专利]桥梁-无砟轨道结构极限温度预测方法及系统

摘要

本发明涉及混凝土温度场的概率统计分析与预测技术领域，公开了一种桥梁‑无砟轨道结构极限温度预测方法及系统，以避免传统经验分布方法的主观性和一次二阶矩法的繁琐求导过程，并在数据量一定的情况下可获得精确度较高的温度极值。本发明所公开的方法包括：通过实测的桥梁‑无砟轨道结构温度数据形成统计样本；计算统计样本的一至四阶矩，得出样本的统计特征；由标准正态分布构造虚拟分布来间接描述样本的分布情况；求解虚拟分布的关键参数和特征估计；构造考虑极限温度的极限状态函数，给定超越概率；由可靠度指标公式计算极限状态函数的一至四阶矩，反求该超越概率对应的极限温度值并给出对应的重现期。

主权项

1.一种桥梁‑无砟轨道结构极限温度预测方法，其特征在于，包括：步骤S1、通过实测的桥梁‑无砟轨道结构温度数据形成统计样本；步骤S2、计算统计样本的一至四阶矩，得出样本的统计特征值为样本均值μ_G、标准差σ_G、偏度α_3G与峰度α_4G；步骤S3、通过Fleishman多项式正态转换构造虚拟分布：T(X)＝Φ(U)＝a₁+a₂U+a₃U²+a₄U³，其中，T(X)为虚拟分布的分布函数，t(x)是虚拟分布的概率密度函数，Φ(U)为标准正态分布的分布函数，φ(u)是标准正态分布的概率密度函数；根据所述一至四阶矩计算虚拟分布的关键参数a₁、a₂、a₃、a₄；根据关键参数，计算标准正态分布均值和均值附近的前三阶标准差的特征点u₀、u_1±、u_2±、u_3±，然后在求得的u₀、u_1±、u_2±、u_3±基础上，以下述公式：计算所述虚拟分布的相应特征点x₀、x_1±、x_2±、x_3±；计算相应特征点的概率密度值P₀、P₁₊、P_1‑、P₂₊、P_2‑、P₃₊、P_3‑；步骤S4、构造考虑极限温度△的极限状态函数T'(x)，T'(x)＝△‑T(x)，根据所述概率密度值P₀、P₁₊、P_1‑、P₂₊、P_2‑、P₃₊、P_3‑和所述虚拟分布的相应特征点，通过Rosenblatt变换和反Rosenblatt变换求解所述极限状态函数的均值和k阶中心矩；根据所述极限状态函数的均值和k阶中心矩，利用可靠度指标公式，最终得出所述极限状态函数在给定超越概率下的极限温度。