[发明专利]纤维增强复合材料约束混凝土极限压应变概率建模方法

权利要求书

1.纤维增强复合材料约束混凝土极限压应变概率建模方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)贝叶斯多元统计概率推断，要使用先验信息和样本信息；先验信息是已有的FRP约束混凝土极限压应变计算方法，样本信息是大量已做的试验数据，从而得到FRP约束混凝土极限压应变后验分布；

(2)根据步骤(1)提出的贝叶斯理论以及极限压应变计算理论，得到FRP约束混凝土极限压应变的预测模型；

(3)根据步骤(2)得到的极限压应变预测模型，采用一系列影响FRP约束混凝土极限压应变参数的函数g_i(y)作为修正项；

(4)基于共轭先验分布和方差σ²后验边缘分布，进而来剔除步骤(3)中对整体影响不显著的g_i(y)，从而达到消除参数的目的；

(5)根据步骤(4)中的剔除步骤(3)中对整体影响不显著的g_i(y)，并结合模型验证和对比分析，得到了FRP约束混凝土极限压应变后验计算公式；

所述步骤(2)中的FRP约束混凝土极限压应变的预测模型为：

T(Y,φ)＝T_d(Y)+γ(Y,θ)+σε

式中，Y表示影响FRP约束混凝土极限压应变因素的向量形式；Φ＝(θ,σ)表示拟合试验数据进行修正的试验参数的后验估计；T_d表示已经存在的FRP约束混凝土极限压应变计算公式；θ＝[θ₁,θ₂,……θ_p]^T表示对Y的修正系数；γ(Y,θ)表示对已经存在公式与准确值之间的偏差；ε是随机变量；σ²是后验分布所产生误差的方差；为使该模型适合试验结果，方差σ²与FRP约束混凝土圆柱体极限压应变因素Y相互独立；T(Y,Φ)的变量为方差σ²，且ε服从标准正态分布；

为求偏差γ(Y,θ)，可以用p个函数将其线性表示为：

式中，g_i(y)为影响FRP约束混凝土极限压应变因素的函数，用以对影响因素的评估；

所述步骤(3)中，所述的FRP约束混凝土极限压应变因素的函数g_i(y)为：

g₁(y)＝1，g₂(y)＝f_lu,a/f_co，g₃(y)＝ρ_ε，g₄(y)＝H/D，g₅(y)＝ρ_k，g₆(y)＝f_cc/f_co；

所述样本信息的试验数据库中包括若干个沿环向用FRP包裹的圆柱体混凝土试件；每个试件由以下信息组成：混凝土圆柱的直径D、混凝土圆柱的高度H、FRP厚度t_f、无约束混凝土圆柱体的峰值应力f_co、FRP约束混凝土圆柱体的峰值应力f_cc、无约束混凝土圆柱体的极限压应变ε_co、环向断裂应变ε_h,rup、FRP约束混凝土圆柱体的极限压应变ε_cc、实际侧向约束应力f_lu,a、约束刚度比ρ_k和应变比ρ_ε＝ε_h,rup/ε_co；

所述步骤(5)中，所述的FRP约束混凝土极限压应变后验计算公式为：

2.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料约束混凝土极限压应变概率建模方法，其特征在于：所述步骤(1)中，

所述先验信息的已经存在的FRP约束混凝土极限压应变计算公式为：

在给定数据y的条件下，贝叶斯的核心在于计算参数θ的极限压应变后验分布f(θ|y)；所述的贝叶斯推断的一般模式为：

式中，f(θ)为FRP约束混凝土极限压应变先验信息；f(y|θ)为极限压应变似然函数；f(θ|y)为极限压应变后验分布。

3.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料约束混凝土极限压应变概率建模方法，其特征在于：所述步骤(4)中，通过分析g_i(y)的变异系数大小，按照其从大到小的顺序来进行贝叶斯参数剔除。