一種確定鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差分布的熵方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種確定鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差分布的熵方法，首先通過(guò)候選分布刻畫(huà)鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差的分布，然后分別計(jì)算承載力設(shè)計(jì)誤差的標(biāo)準(zhǔn)熵和預(yù)測(cè)熵，最后通過(guò)偏差指標(biāo)確定鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差的最佳分布。熵方法選擇鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差的分布，充分考慮了承載力誤差設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中的不確定性，且技術(shù)特點(diǎn)簡(jiǎn)單，方便工程技術(shù)人員的使用。本發(fā)明可用于預(yù)測(cè)鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差，進(jìn)而估計(jì)承載力的置信區(qū)間，是設(shè)計(jì)鋼管混凝土組合工程結(jié)構(gòu)的參考，具有重要的理論和工程意義。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種確定鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差分布的熵方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼管混凝土承載力預(yù)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種確定鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差分布的熵方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼管混凝土兼具鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，目前該組合結(jié)構(gòu)已廣泛應(yīng)用于高層建筑工程、鐵路車(chē)站工程、大跨度橋梁工程等。鋼管混凝土的承載力取決于構(gòu)件中鋼管及核心混凝土的相互約束作用，由于材料力學(xué)性能的分散性，導(dǎo)致其波動(dòng)性較大。因而，準(zhǔn)確估計(jì)鋼管混凝土的承載力，不僅可以提高工程結(jié)構(gòu)的安全性，同時(shí)大大節(jié)約建設(shè)成本。
[0003]現(xiàn)有預(yù)測(cè)鋼管混凝土承載力的方法中，通常將承載力設(shè)計(jì)誤差作為隨機(jī)變量，利用誤差的統(tǒng)計(jì)分布估計(jì)承載力的置信區(qū)間。常見(jiàn)的統(tǒng)計(jì)分布，如正態(tài)分布和對(duì)數(shù)正態(tài)分布等，均是用于描述承載力設(shè)計(jì)誤差的統(tǒng)計(jì)分布，但如何從眾多的候選統(tǒng)計(jì)分布中確定最恰當(dāng)?shù)姆植际窃O(shè)計(jì)鋼管混凝土承載力的前提。
[0004]確定鋼管混凝土設(shè)計(jì)誤差分布的常用方法有Kolmogorov-Smirnov (K-S)檢驗(yàn)法、卡方檢驗(yàn)法、最小均方誤差準(zhǔn)則等。其中，K-S檢驗(yàn)法只通過(guò)累計(jì)分布函數(shù)的最大絕對(duì)誤差判斷候選分布的好壞，忽略了誤差數(shù)據(jù)的大量信息；卡方檢驗(yàn)法依賴(lài)誤差數(shù)據(jù)區(qū)間的劃分，判斷結(jié)果不穩(wěn)定；最小均方誤差準(zhǔn)則會(huì)忽略較大誤差數(shù)據(jù)的影響，尤其當(dāng)誤差數(shù)據(jù)分布不均勻時(shí)，可能會(huì)給出錯(cuò)誤的判斷結(jié)果。在國(guó)內(nèi)，已有多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)涉及誤差分布，如專(zhuān)利CN103295077A “一種考慮預(yù)測(cè)誤差分布特性的風(fēng)電場(chǎng)集群調(diào)度方法”，通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法分析歷史誤差概率分布特性，但未指出誤差的概型；CN103296701A “一種風(fēng)電場(chǎng)有功功率控制方法”，假設(shè)風(fēng)電場(chǎng)有功功率預(yù)測(cè)誤差分布函數(shù)為正態(tài)分布，并采用卡方檢驗(yàn)確定分布概型。
[0005]因此，需要一種新的確定鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差分布的方法以解決上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中確定鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差分布的缺陷，提供一種確定鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差分布的熵方法。
[0007]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的確定鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差分布的熵方法采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種確定鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差分布的熵方法，包括如下步驟:
[0009]I)、獲取鋼管混凝土承載力的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；
[0010]2)、利用不同的設(shè)計(jì)規(guī)范方法預(yù)測(cè)鋼管混凝土的承載力；
[0011]3)、結(jié)合步驟I)中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和步驟2)中的預(yù)測(cè)值，采用下式計(jì)算鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差
N
[0012]M=寸

P[0013]其中，凡為鋼管混凝土承載力的試驗(yàn)值，Np為鋼管混凝土承載力的預(yù)測(cè)值；
[0014]4)、采用候選的統(tǒng)計(jì)分布確定步驟3)中鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差的累計(jì)分布；
[0015]5)、結(jié)合步驟4)得到的累計(jì)分布，分別計(jì)算鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差的標(biāo)準(zhǔn)熵和預(yù)測(cè)熵，其中，
[0016]承載力設(shè)計(jì)誤差的標(biāo)準(zhǔn)熵通過(guò)下式計(jì)算得到:
[0017]
【權(quán)利要求】
1.一種確定鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差分布的熵方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)、獲取鋼管混凝土承載力的試驗(yàn)數(shù)據(jù)； 2)、利用不同的設(shè)計(jì)規(guī)范方法預(yù)測(cè)鋼管混凝土的承載力； 3)、結(jié)合步驟I)中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和步驟2)中的預(yù)測(cè)值，采用下式計(jì)算鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差
2.如權(quán)利要求1所述的確定鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差分布的熵方法，其特征在于，步驟4)中所述候選的統(tǒng)計(jì)分布為穩(wěn)定分布。
3.如權(quán)利要求1所述的確定鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)誤差分布的熵方法，其特征在于，步驟2)中所述設(shè)計(jì)規(guī)范方法為中國(guó)的DL/T1999、日本的AIJ1997、歐洲的EU2004或美國(guó)的AISC2005。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103886186SQ201410079444
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】陳文 , 梁英杰 申請(qǐng)人:河海大學(xué)