[发明专利]工程结构数值模型的校准方法、装置、电子设备及介质

说明书

本发明涉及一种工程结构数值模型的校准方法、装置、电子设备及介质。该方法包括：获取目标工程的工程结构数值模型库；基于所述工程结构数值模型库和所述目标工程的多个位置、多个外部效应量、多个变量构建多个响应函数数学模型；获取所述目标工程的多源监测信息；基于所述多个响应函数数学模型和所述多源监测信息生成满足预设误差的多个结构参数组合集合；计算所述多个结构参数组合集合的确信度指标和单一性确信度，基于所述多个结构参数组合集合的确信度指标和单一性确信度指标，评估工程结构数值模型校准的可信性。本发明能够得到反映实际工程结构多源监测信息完备性的数值仿真模型，进而实现对实际工程的精确和有效预测、评估、诊断。

技术领域

本发明涉及工程结构仿真分析领域，具体而言，涉及一种工程结构数值模型的校准方法、装置、电子设备及计算机可读介质。

背景技术

航空航天、船舶、桥梁、汽车、机械、水利、建筑等工程领域所涉及到的工程结构在人类社会的发展进程中发挥了至关重要的作用。重大工程结构，诸如超大跨桥梁、超大跨空间结构、超高层建筑、大型水利工程、大型海洋平台结构以及核电站建筑等，它们的使用期长达几十年、甚至上百年，环境侵蚀、材料老化和荷载的长期效应、疲劳效应与突变效应等灾害因素的藕合作用将不可避免地导致结构和系统的损伤积累和抗力衰减，即结构的性能随时间不断地演变，导致其抵抗自然灾害、甚至正常环境作用的能力趋于下降，极端情况下引发灾难性的突发事故。因此，为了保障工程结构的安全性、完整性、适用性、耐久性及可靠性，需要及时及精确地掌握工程结构的真实工作性态。

传统的工程结构系统数值模型校准方法，往往将模型或模型参数的识别转化为优化问题，即将待更新的参数作为变量，以数值仿真模拟结果和监测数据之间的累计偏差平方和最小作为目标函数。该思路只能得到一组待校准参数的组合，同时由于设定变量与目标函数之间高度的非线性关系，是否能够得到全局最优结果仍值得商榷。由于每次只是得到唯一的参数组合结果，基于不同监测信息所得到的结果往往是不同的，将导致：不同的监测信息的参数校准的演变过程无法体现，新增监测信息的价值和作用无法体现，监测设备的精度影响无法体现，监测系统设计的有效性无法体现，结构系统的动态演变过程无法体现。

因此，需要一种新的工程结构数值模型的校准方法、装置、电子设备及计算机可读介质。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种工程结构数值模型的校准方法、装置、电子设备及计算机可读介质，能够随着时间推移，持续并精确地得到能够反映实际工程结构多源监测信息完备性的数值仿真模型，进而基于校准后的数值仿真模型，实现对实际工程的精确和有效预测、评估、诊断等现实功能需求。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一方面，提出一种工程结构数值模型的校准方法，该方法包括：获取目标工程的工程结构数值模型库，所述工程结构数值模型库包括基于不同变量的工程结构数值模型；基于所述工程结构数值模型库和所述目标工程的多个位置、多个外部效应量、多个变量构建多个响应函数数学模型；获取所述目标工程的多源监测信息，所述多源监测信息包括不同时刻的监测信息、不同空间位置的监测信息、不同监测项目的监测信息中的至少一者；基于所述多个响应函数数学模型和所述多源监测信息生成满足预设误差的多个结构参数组合集合，所述结构参数组合集合中包括多组结构参数组合；计算所述多个结构参数组合集合的确信度指标和单一性确信度，基于所述多个结构参数组合集合的确信度指标和单一性确信度指标，评估工程结构数值模型校准的可信性。

在本发明的一种示例性实施例中，还包括：获取对应于所述目标工程的校准后的至少一个的工程结构数值模型；基于所述至少一个的工程结构数值模型对所述目标工程的可靠性进行评估，生成至少一个评估结果；基于所述至少一个评估结果生成所述目标工程的可靠性指标。