结构概率损伤识别的改进近似贝叶斯计算

论文摘要

结合近似贝叶斯计算(ABC)、Metropolis Hastings(MH)抽样和随机响应面(SRS)提出了一种改进近似贝叶斯计算方法,用于快速估计结构随机参数的后验概率分布,进而识别结构损伤。首先将ABC与MH抽样结合,引入建议分布、接受概率和动态容差来判断抽样样本的准确度,同时通过误差函数对比仿真样本和实测样本的相似性,避免了求解似然函数;然后针对大量抽样样本的响应计算,利用SRS建立结构随机参数与响应之间的显式表达式,实现对响应统计特征值的快速计算;最后基于改进ABC法估计试验钢筋混凝土梁的参数后验概率分布,进一步构建和对比损伤前后梁的概率损伤指标,以此判断梁的损伤位置和程度。研究结果表明:改进ABC法能有效降低参数后验概率分布的求解难度,同时提高了贝叶斯参数识别问题的求解效率,特别是与传统贝叶斯方法相比,改进ABC法可以识别梁的多损伤工况。

论文目录

• 引言
• 1 近似贝叶斯计算
•   1.1 贝叶斯推断和MCMC
•   1.2 近似贝叶斯计算ABC
• 2 改进近似贝叶斯计算
•   2.1 ABC结合MH抽样
•   2.2 SRS模型应用
•   2.3 误差函数和容差
• 3 概率损伤识别
•   3.1 概率损伤识别流程
•   3.2 方法优缺点
• 4 试验验证
•   4.1 单损伤工况
•   4.2 双损伤工况
•   4.3 与传统贝叶斯方法比较
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 方圣恩,陈杉,董照亮

关键词: 概率损伤识别,随机响应面,后验概率分布,近似贝叶斯计算,抽样

来源: 振动工程学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 数学,建筑科学与工程

单位: 福州大学土木工程学院,福州大学土木工程防震减灾信息化国家地方联合工程研究中心

基金: 国家自然科学基金面上项目(51578158),福州大学“旗山学者”奖励支持计划(GXRC-1688)

分类号: O212.8;TU317

DOI: 10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2019.02.005

页码: 224-233

总页数: 10

文件大小: 1365K

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