赵金钢+赵人达+占玉林

摘要：针对钢管混凝土徐变的随机性，利用支持向量机回归拟合钢管混凝土徐变效应的显式函数计算随机变量的灵敏度系数，并结合蒙特卡洛法进行随机性分析；采用自适应混合粒子群法优化支持向量机相关参数的取值以提高计算效率；对2个钢管混凝土徐变模型试验构件进行徐变随机性分析，并将计算结果与蒙特卡洛法计算结果进行对比验证了该方法的可行性；同时分析了钢管混凝土徐变效应各影响因素的灵敏度。结果表明：基于支持向量机与蒙特卡洛法对钢管混凝土轴压构件徐变随机性的分析结果与蒙特卡洛法分析结果相比相对误差较小；钢管混凝土徐变效应呈现随机性，概率密度曲线近似于正态分布。

关键词：支持向量机；蒙特卡洛法；自适应混合粒子群法优化；钢管混凝土；徐变效应；灵敏度系数

中图分类号：TU375文献标志码：A

Abstract： According to the randomness of creep for concretefilled steel tube， the support vector machine （SVM） was used to regression fit the explicit function of creep effect for concretefilled steel tube， and sensitivity coefficients of random variables were calculated. The randomness was analyzed combining Monte Carlo simulation （MCS）. The adaptive hybrid particle swarm was used to optimize the parameters of SVM to improve the computational efficiency. Two creep model test specimens of concretefilled steel tube were used for randomness analysis， and the calculated results were compared with the results of MCS to verify the feasibility of the method. Meanwhile， the sensitivity of various influencing factors of the creep effect for concretefilled steel tube was analyzed. The results show that the relative error of the SVMMCS results compared with the MCS results for creep random analysis of concretefilled steel tube axial compression members is little. The creep effects for concretefilled steel tube have the randomness characteristics， and the probability density curves approach to normal distribution.

Key words： support vector machine； Monte Carlo simulation； adaptive hybrid particle swarm optimization； concretefilled steel tube； creep effect； sensitivity coefficient

0引言

当今工程设计正由确定性设计向不确定性设计发展，采用确定性参数建立的力学模型无法考虑实际工程中材料物理性质、截面尺寸和外荷载大小等影响因素的随机性对结构正常使用产生的影响。混凝土徐变效应的影响因素具有随机性，但是目前采用的规范给出的混凝土徐变计算模型均是在试验统计均值基础上建立的，存在拟合统计误差。对于中小跨径桥梁等对混凝土徐变效应不敏感的桥梁结构，忽略影响因素的随机性而进行确定性分析可以满足实际工程要求，但是对于高速铁路大跨径桥梁或高层建筑等对混凝土徐变效应敏感的结构，则不能忽略影响因素的随机性。……