(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110485547.5 (22)申请日 2021.04.3 0 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113094843 A (43)申请公布日 2021.07.09 (73)专利权人 哈尔滨工业大 学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 (72)发明人 李忠龙　李顺龙　张峣　陈晓伟　 邴皓楠　 (74)专利代理 机构 哈尔滨龙 科专利代理有限公 司 23206 专利代理师 高媛 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01)G06F 30/27(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06F 111/08(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (56)对比文件 CN 111737799 A,2020.10.02 CN 111598352 A,2020.08.28 CN 106529582 A,2017.0 3.22 审查员 刘娅 (54)发明名称 一种基于贝叶斯网络的梁式桥评估的条件 概率的求解方法 (57)摘要 一种基于贝叶斯网络的梁式桥评估的条件 概率的求解方法， 属于土木工程技术领域。 确定 环境因素； 构建评估网络； 根据网络中节点因素 进行试验； 得出节点信息； 定义网络第二层节点 失效的判断依据并求解失效概率 分布列、 统计记 录模拟结果； 提炼评价桥梁结构安全性、 使用性 及耐久性的极限状态方程； 求解出在网络第二层 节点的各种状态条件下的条件概率的分布列； 基 于贝叶斯网络理论构建桥梁评估网络； 将条件概 率作为贝叶斯网络的输入参数， 对造成桥梁安全 性能失效的主要环境因素进行反向诊断， 评估事 故致因。 本发 明为桥梁维修加固及健康监测提供 了一种技术手段； 为贝叶斯网络桥梁安全风险评 估的条件概 率获取提供了有效的解决途径。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 113094843 B 2022.08.09 CN 113094843 B 1.一种基于贝叶斯网络的梁式桥评估的条件概率的求解方法， 其特征在于： 所述方法 包括如下步骤： S1： 确定影响梁式桥各项安全性能的环境因素； S2： 构建梁式桥结构的多层评估网络； S2中所述多层评估 网络为三层次结构模型， 包括目标层、 子目标层以及观测层； 所述目 标层为钢筋混凝土梁式桥各种安全性能的等级划分， 所述子目标层为钢筋混凝土材料性能 折减的判定， 所述观测层为各种通过 试验手段量 化的环境因素指标； S3： 根据S2中所述网络中的各根节点因素进行 试验， 确定环境因素 数据参量； S4： 得出各根节点的分布信息与一阶矩信息； S5： 选取材料劣化模型， 定义网络第二层节点失效的判断依据； 利用试验测得的环境数据参量， 选用钢筋材料与混凝土材料的劣化模型， 所述混凝土 材料的劣化模型为桀田佳宽模型， 钢筋材料的钢筋锈蚀模型为均匀锈蚀与局部锈蚀相结合 的模型， 钢筋材 料与混凝 土材料的劣化模型表达式如下： 混凝土： 钢筋： 均匀锈蚀： 局部锈蚀： 式中： fc为混凝土立方体抗压强度； fc(t)为t时刻的混凝 土立方体抗压强度； N为随机变量 服从正态分布； t为钢筋混凝 土结构服役时间年； 为混凝土养护28天 强度均值； 为混凝土养护28天 强度标准差； 为混凝土服役t年后强度均值； 为混凝土服役t年后强度标准差； A0为钢筋初始面积；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113094843 B 2Ac(t)为t时刻钢筋剩余 面积； r(u)d为钢筋锈蚀速率； R为局部锈蚀的不均匀系数； ρ 为钢筋面积损失率； p(t)为钢筋锈蚀深度； Ti为钢筋开始发生锈蚀时的时间 du为积分变量， 防止与积分上 下限符号t重复应用造成混乱； Au(t)为t时刻均匀锈蚀钢筋剩余 面积； Ap(t)为t时刻局部锈蚀钢筋剩余 面积； S6： 求解网络第二层节点的失效概 率分布列， 并统计记录第二层模拟结果； S7： 分别提炼评价 桥梁结构安全性、 使用性以及耐久性的极限状态方程； S8： 求解出在网络第二层节点的各种状态条件下的条件概率的分布列， 为贝叶斯网络 的构建提供 数据支撑； S9： 基于贝叶斯网络理论构建桥梁评估网络； S10： 将S8中计算所得出的条件概率作为贝叶斯网络的输入参数， 继而对造成桥梁安全 性能失效的主 要环境因素进行反向诊断， 评估 事故致因。 2.根据权利要求1所述的一种基于贝叶斯网络的梁式桥评估的条件概率的求解方法， 其特征在于： S7中所述评价 桥梁结构安全性极限状态的方程如下： Z1＝Mu‑Md 式中： Z1为评价桥梁结构安全性功能的函数； Mu为主梁承载能力； Md为荷载造成结构内力。 3.根据权利要求2所述的一种基于贝叶斯网络的梁式桥评估的条件概率的求解方法， 其特征在于： S7中所述评价 桥梁结构使用性极限状态的方程如下： 式中： Z2为评价桥梁结构适用性功能的函数； L0为主梁计算 跨径； f为桥梁截面挠度。 4.根据权利要求3所述的一种基于贝叶斯网络的梁式桥评估的条件概率的求解方法， 其特征在于： S7中所述评价 桥梁结构耐久性极限状态的方程如下： Z3＝0.2‑ω 式中： Z3为评价桥梁结构耐久性功能的函数； ω为最大裂缝宽度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113094843 B 3