[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

摘要

本发明涉及一种基于离散型贝叶斯网络的桁架结构安全性评估方法，首先，确定目标桁架的几何结构和各杆件的力学性能，在给定外荷载作用下计算各杆件内力与抗力的比值；其次，结合各杆件内力与抗力的比值定义各起因杆件和结果杆件，以各杆件的状态为节点，通过逻辑关系构建贝叶斯网络的拓扑结构；再次，将外荷载及各杆件的抗力假设为具有不同概率分布的随机变量，通过蒙特卡洛抽样并结合有限元数值分析得到大量学习样本，进而得到各节点间的条件概率表，得到贝叶斯网络的网络参数；最后，通过贝叶斯网络计算各杆件的状态（弹性、塑性、破坏）概率，有新证据加入时实时更新贝叶斯网络，重新计算各杆件的状态概率。

主权项

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(eZ|x)P(x|eF)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；eF与eZ分别表示父、子节点证据。