考虑实测预应力不确定性传播的混凝土结构性能指标概率分析方法

来源：中国血液净化杂志2025年第6期北京时间：

作者：许庆, 徐晓达, 李嘉伟, 曾滨, 吴寒亮, 徐曼

单位：1. 中冶建筑研究总院有限公司，北京　100088","2. 清华大学　土木工程系，北京　100084","3. 北京工业大学　城市建设学部，北京　100124","4. 中路高科交通检测检验认证有限公司，北京　100088

摘要：<p>基于影响参数实测数据统计特征的结构性能指标不确定性分析是预应力混凝土结构性能准确评价的关键。然而，由于结构中多维不确定性影响参数的复杂耦合作用，现有评价方法难以全面揭示“影响参数实测随机分布-性能指标”不确定性的传播规律。为解决这一问题，结合有效预应力实测分布特征，提出了一种基于不确定性传播理论的混凝土结构概率密度估计方法。首先，引入降维积分法将多维预应力系统解耦为单变量子系统的线性叠加，结合预应力实测分布特征，提出性能指标前4阶统计矩的解析计算方法；其次，以结构响应统计矩作为约束条件，基于核密度最大熵原理，将核函数数量引入优化框架，提出了综合考虑最大熵与统计矩误差的优化目标函数，建立了基于改进核密度最大熵的预应力混凝土响应概率密度估计方法。计算结果表明：与传统蒙特卡洛模拟相比，统计矩解析解的1～4阶矩误差分别为0.01%、0.11%、0.29%、0.57%，可精确表征性能指标的主要随机特征；改进的核密度最大熵方法克服了传统方法仅关注最大熵约束而导致统计矩估计误差较大的局限性，显著提升了性能指标概率密度的拟合精度。通过工程实测验证，某预制T型梁跨中反拱值计算值与实测值误差可控制在5%以内，且实测反拱值分布于弹性模量95%保证率上下限的理论反拱值包络区域内，所提方法的计算结果与实测结果表现出良好的吻合性，能够有效量化预应力不确定性对结构性能的影响，为预应力混凝土结构的性能评价提供了理论与实践支撑。</p>

关键词：桥梁工程,不确定性传播,降维积分,性能指标,改进核密度最大熵