基于微观和细观近场动力学模拟的砌体构件性能不确定性分析

批准号:
51978401
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
彭斌
依托单位:
学科分类:
工程建造与服役
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
彭斌
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中文摘要
本项目关注既有砌体构件性能的量化分析,该问题涉及砌体跨尺度的力学行为和不确定性跨尺度传播的机制。首先,引入近场动力学方法模拟砌体微观损伤累积、细观裂缝自发产生和发展和宏观受力变形过程,并用于确定构件性能指标。其次,采用贝叶斯方法结合先验判断和实测数据,建立和修正砌体力学参数的联合概率模型,量化参数的不确定性。再次,通过合理方法从联合概率模型中抽取力学参数样本、并代入近场动力学模型,采用高性能计算获取构件性能指标的充足样本。在此基础上,建立高斯过程模型描述力学参数总体和构件性能指标总体间的关系,量化参数不确定性传播的机制。然后,按高斯过程模型的不确定性程度进行加权组合、基于贝叶斯方法建立和修正渐进全概率模型,量化模型的不确定性。最后,基于渐进全概率模型重构性能指标向量的联合概率密度函数。
英文摘要
The proposal focuses on the quantitative performance analysis of existing masonry members. The focus relates to the trans-scale mechanical behavior of masonry and the trans-scale propagation of uncertainty. First, we introduce the peridynamic method to simulate the cumulation of micro damages, the spontaneous formation and development of cracks in masonry, and the deformation of masonry members under loading. The simulation helps to determine the performance index of masonry members. Second, we use the Bayesian method to combine the prior judgement and measuring data, and then establish and update the joint probability density function (PDF) for the mechanical parameters of masonry. We quantify the uncertainty in this way. Third, we sample from the joint PDF of the mechanical parameters, substitute the samples into the peridynamic model, and then generate enough results for the performance index by high-performance computation. Based on enough samples, the Gaussian process (GP) models are established to represent the relationship between the mechanical parameters and performance index. We quantify the propagation of uncertainty in this way. As the next step, we combine the GP models according to their extent of uncertainty, and then establish and update the asymptotic total probability model following the Bayesian method. Finally, we determine the joint PDF of the vector of performance index using the asymptotic total probability model.
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DOI:10.13255/j.cnki.jusst.20220422004
发表时间:2023
期刊:上海理工大学学报
影响因子:--
作者:谢良海;彭斌;单祎莹;王卓琳;任赟昊
通讯作者:任赟昊
DOI:10.1080/19648189.2019.1708467
发表时间:2020-01
期刊:European Journal of Environmental and Civil Engineering
影响因子:2.1
作者:B. Peng;Dongdong Wang;Gang Zong;S. Wei
通讯作者:B. Peng;Dongdong Wang;Gang Zong;S. Wei
DOI:10.14006/j.jzjgxb.2018.0506
发表时间:2020
期刊:建筑结构学报
影响因子:--
作者:彭斌;赵文昊;宗刚;郑七振
通讯作者:郑七振
DOI:DOI: 10.13579/j.cnki.2095-0985.2023.20220659
发表时间:2023
期刊:土木工程与管理学报
影响因子:--
作者:施嘉俊;彭斌;徐金富
通讯作者:徐金富
DOI:10.3390/ma14195900
发表时间:2021-10-08
期刊:Materials (Basel, Switzerland)
影响因子:--
作者:Xu C;Liao HH;Chen YL;Du X;Peng B;Fernandez-Steeger TM
通讯作者:Fernandez-Steeger TM
基于贝叶斯推断的砌体结构多尺度数值模拟和性能预测
- 批准号:51208300
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:彭斌
- 依托单位:
国内基金
海外基金
