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1.一种桥梁结构安全预警的EWMA控制图方法，其特征在于：针对桥梁结构安全监测系统获取的所有结构状态信息，采用EWMA控制图建立桥梁结构安全的初级预警限和安全告警限，以此为判据对桥梁结构进行评估并报警；其中，以初级预警限和安全告警限作为判据，对桥梁结构进行评估并报警，包括：EWMA控制图的内控制限[LCL，UCL]为初级预警限，外控制限[VCL，HCL]为安全告警限，当桥梁结构的实时监测信息控制图统计量的值超过内控制限[LCL，UCL]时，发出初级预警；如实时监测信息控制图统计量的值超越外控制限[VCL，HCL]时，发出安全告警；(一)所述的EWMA控制图的内控制限[LCL，UCL]的计算方法，包括：(1)将桥梁结构的任一实时监测参数的历史信息建立一个随机过程，表述为：<img file="FSB00000147702100011.GIF" wi="210" he="56" />式中：i为正整数；Z<sub>i</sub>为该监测信息的数据在周期内的第i个值；<img file="FSB00000147702100012.GIF" wi="36" he="44" />为该监测信息的数据的过程均值；ξ<sub>i</sub>为随机变化的参量；(2)确定σ、d、和ARL<sub>0</sub>的值对监测信息的数据进行分析，计算该数据的标准差σ以及最小偏移量d＝η·σ(其中|η|≤1)；再根据桥梁结构的实际情况和评价的具体要求，选取数据变化的基本时间周期的10倍～20倍，作为在某时间段内不发生误报警的平均运行时长ARL<sub>0</sub>(Average Run Length)；(3)确定λ和k的值通过查表法，从EWMA控制图最优λ曲线图和EWMA控制图、(λ，k)组合曲线图确定λ和k的值；(4)优化λ和k的值根据桥梁结构监测的实际情况，建立一个迭代过程，通过d值的变化搜索最优的(λ，k)组合，使被监测过程的误发警报的概率与预先确定的概率的误差最小；(5)根据下式求得EWMA控制图的内控制限的上、下限：<img file="FSB00000147702100013.GIF" wi="551" he="148" /><img file="FSB00000147702100014.GIF" wi="482" he="132" />式中：n为样本子集的大小，n＝ARL<sub>0</sub>/Δt，Δt为采样间隔； (二)所述的EWMA控制图的外控制限[VCL，HCL]计算方法，包括：(1)根据桥梁结构可靠度规范给出的可靠度指标，即可获得结构失效概率的允许值P<sub>f</sub>；(2)根据下式计算EWMA控制图的外控制限系数[-x，x]，(x＞0)；<img file="DEST_PATH_FSB00000265421900011.GIF" wi="449" he="136" />(3)根据下式确定外控制限：<img file="DEST_PATH_FSB00000265421900012.GIF" wi="652" he="71" />式中：<img file="DEST_PATH_FSB00000265421900013.GIF" wi="38" he="43" />为监测信息的数据的过程均值；σ为监测信息的数据的标准差。 |
