[发明专利]一种铁路32m混凝土简支梁运营期内弹性模量计算方法

权利要求书

1.一种铁路32m混凝土简支梁运营期内弹性模量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、基于实测列车通过时铁路32m混凝土简支梁跨中的振动加速度数据，通过模态识别得到该桥梁结构的第i阶自振频率的实测值f_ii，i＝1,2,...,15；

S2、建立32m混凝土简支梁的有限元模型，计算得到该桥梁结构的第i阶自振频率的有限元模拟值f_i；

S3、基于实验设计找出关于f_i的显著性影响结构因素A_ij，其中j＝1,2,...,N_i，N_i为关于f_i的显著性影响结构因素的个数；

S4、基于回归分析方法建立A_ij关于f_i的多元回归数学模型Mf_i；

S5、构建关于Mf_i与f_ii的目标函数F并求取F的最小值，计算得到F为最小值时A_ij的数值；

S6、从A_ij中选取有关混凝土材料弹性模量的参数B_k，k＝1,2,...,E_N，E_N表示铁路32m混凝土简支梁前15阶自振频率的显著性影响材料弹性模量的个数；

S7、在监测期内监测该铁路32m混凝土简支梁跨中在列车通过时的振动加速度，通过模态识别得到该桥梁结构的各阶自振频率的监测值f_i^s，并获取f_i^s的变化范围f_i^s∈[f_i^sl,f_i^su],其中s＝1,2,...,Survey_N，Survey_N表示监测期内的监测次数，f_i^sl表示第i阶自振频率监测值的最小值，f_i^su表示第i阶自振频率监测值的最大值；

S8、令计数值t＝1；

S9、采用蒙特卡洛方法对B_k进行抽样，得到B_k的样本B_k^*；

S10、将B_k^*输入多元回归数学模型Mf_i，得到铁路32m混凝土简支梁自振频率的数学模型计算样本值Mf_i^*；

S11、判断Mf_i^*是否满足Mf_i^*∈[f_i^sl,f_i^su],若是则将B_k^*赋值为C_k^m，进入步骤S12，否则舍弃B_k^*，进入步骤S12，其中m＝1,2,...,MC_N，MC_N表示样本总数；

S12、重复步骤S9～S11，直到m＝MC_N，得到数据集(C_k¹,C_k²,...,C_k^MC_N)_{k＝1～E_N}，并计算得到数据集(C_k¹,C_k²,...,C_k^MC_N)_{k＝1～E_N}的标准差σ_k^t；

S13、判断计数值t是否等于1，若是则令计数值t加1，返回步骤S10，否则进入步骤S14；

S14、判断σ_k^t是否收敛，若是则进入步骤S15，否则令计数值t加1，返回步骤S9；

S15、采用Gibbs抽样方法对数据集(C_k¹,C_k²,...,C_k^MC_N)_{k＝1～E_N}进行抽样，得到一条Markov链；

S16、判断Markov链是否收敛，若是则进入步骤S17，否则返回步骤S15；

S17、根据Markov链计算第k个对铁路32m混凝土简支梁自振频率有影响的材料弹性模量的均值μ_k和标准差σ_k；

S18、根据μ_k和σ_k，采用三倍标准差原理得到第k个对铁路32m混凝土简支梁自振频率有影响的材料弹性模量C_k的取值范围。