文档摘要：与一般公铁桥梁不同,磁悬浮轨道梁的温度场会受到周围磁场与功能件升温的影响.由于我国规范暂未对磁浮轨道梁均匀温度和温差分量的极值作出明确规定,研究具有概率保证的温度分量代表值具有重要意义.根据长沙磁浮运营线某混凝土箱梁1年多的现场温度监测数据,分析梁体均匀温度与竖向等效线性温差的时变特征.研究分别采用单变量线性回归法(ULR法)和梯度提升回归树法(GBRT法)建立基于气象因素的结构温度分量预测模型,对比发现GBRT法不仅能提高均匀温度的预测精度,还能克服ULR法无法预测竖向等效线性温差的局限性.而后将1960-2019年的长期气象数据输入到建立好的GBRT预测模型中,得到磁浮箱梁各温度分量60年的长期预测值,经整理后得到均匀温度和竖向等效线性温差的日极值、年极值样本.结合最大熵极值模型和Fourier函数得到各温度分量的日极值时变曲线,对年极值样本建立最大熵模型并确定百年重现期下的温度分量代表值.研究结果表明:磁浮箱梁均匀温度呈现以年为周期的季节性变化,竖向等效线性温差受太阳辐射影响,呈夏季高、冬季低的特点;百年重现期下磁浮箱梁均匀温度和竖向等效线性温差的代表值分别为44.4℃、8.6℃.该方法结合GBRT算法和最大熵极值模型,解决了极值分析中年极值样本不足的问题,结果可为磁浮轨道梁的温度变形设计提供参考.
Abstract：Unlikeconventionalroadandrailwaybridges,thetemperaturefieldofmaglevtrackbeamsisaffectedbythesurroundingmagneticfieldandtheheatingoffunctionalcomponents.GiventhecurrentabsenceofexplicitregulationsinChinesestandardsregardingextremevaluesfortheuniformtemperatureandtemperaturedifferencecomponentofmaglevtrackbeams,studyingrepresentativevaluesfortemperaturecomponentswithprobabilisticassuranceholdssignificantimportance.Basedontheon-sitetemperaturemonitoringdatacollectedoveroneyearforaconcreteboxgirderoftheChangshamaglevoperationalline,thisstudyanalyzedthetime-varyingcharacteristicsoftheuniformtemperaturecomponentandverticalequivalentlineartemperaturedifferencecomponentofthegirder.TheUnivariatelinearregression(ULR)andGradientBoostingRegressionTree(GBRT)methodswereseparatelyusedtoestablishpredictivemodelsforthetemperaturecomponentsbasedonmeteorologicalfactors.ComparisonsshowedthattheGBRTmethodnotonlyimprovedthepredictionaccuracyoftheuniformtemperaturebutalsoovercamethelimitationofULRinpredictingtheverticalequivalentlineartemperaturedifference.Subsequently,thelong-termmeteorologicaldatafrom1960to2019wereinputintotheestablishedGBRTpredictivemodels,obtainingthe60-yearlong-termforecastvaluesfortemperaturecomponentsofthemaglevboxgirder.Afterorganization,Samplesofdailyextremevaluesandannualextremevaluesoftheuniformtemperatureandverticalequivalentlineartemperaturedifferencewereobtained.CombiningtheMaximumentropyextremevaluemodelwiththeFourierfunction,thetime-varyingcurvesofdailyextremevaluesforeachtemperaturecomponentwerederived.TheMaximumentropyextremevaluemodelswereestablishedfortheannualextremevaluesamples,determiningrepresentativevaluesfortemperaturecomponentsunderahundred-yearreturnperiod.Theresearchfindingsareasfollows:theuniformtemperatureofthemaglevboxgirderexhibitsseasonalvariationswithayearlycycle,whiletheverticalequivalentlineartemperaturedifferenceisaffectedbysolarradiation,showinghighervaluesinsummerandlowervaluesinwinter.Therepresentativevaluesfortheuniformtemperatureandverticalequivalentlineartemperaturedifferenceofthemaglevboxgirderunderahundred-yearreturnperiodare44.4℃and8.6℃,respectively.ThismethodcombinestheGBRTalgorithmwiththemaximumentropyextremevaluemodel,addressingtheissueofinsufficientannualextremevaluesamplesinextremevalueanalysis.Theresultscanprovideareferenceforthetemperaturedeformationdesignofmaglevtrackbeams.
作者：戴公连 罗泽江 王芬 何昌林 张昂 Author：DAIGonglian LUOZejiang WANGFen HEChanglin ZHANGAng
作者单位：中南大学土木工程学院,湖南长沙410075;高速铁路建造技术国家工程研究中心,湖南长沙410075中南大学土木工程学院,湖南长沙410075
刊名：铁道科学与工程学报 ISTICPKU
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(6)
分类号：U237
关键词：磁悬浮轨道梁 现场试验 均匀温度 等效线性温差 GBRT算法 最大熵模型 极值分析
Keywords：maglevtrackbeam fieldtest uniformtemperature equivalentlineartemperaturedifference GBRTalgorithm maximumentropy extremevalueanalysis
机标分类号：U260.3311TK83U448.213
在线出版日期：2024年7月16日
基金项目：国家自然科学基金，中国铁路总公司科技研究开发计划重点课题，湖南省自然科学基金资助项目磁悬浮轨道梁均匀温度及温差分量极值研究[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(6)戴公连 罗泽江 王芬 何昌林 张昂与一般公铁桥梁不同,磁悬浮轨道梁的温度场会受到周围磁场与功能件升温的影响.由于我国规范暂未对磁浮轨道梁均匀温度和温差分量的极值作出明确规定,研究具有概率保证的温度分量代表值具有重要意义.根据长沙磁浮运营线某...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文
关键词：磁悬浮轨道梁,现场试验,均匀温度,等效线性温差,GBRT算法,最大熵模型,极值分析,
- 文件大小:
- 17.74 MB
- 下载次数:
- 60
-
高速下载
|
|
1
