Accelerating the Serviceability-Based Design of Reinforced Concrete Rail Bridges under Geometric Uncertainties induced by unforeseen events: A Surrogate Modeling approach
Mouhammed Achhab (LMPS), Pierre Jehel (LMPS), Fabrice Gatuingt (LMPS)
钢筋混凝土轨道桥是铁路基础设施的重要组成部分,可靠性、耐用性和适应性是关键的设计重点。 然而,由于不可预见的施工限制,例如需要重新定位桥墩或改变几何特性,设计过程往往很复杂。 这些设计调整可能导致重复重新设计,增加成本和项目延迟,如果在早期设计阶段没有预期,以及使用传统有限元(FE)模拟时的重大计算开销。 为了解决这个问题并预测这些意外事件,本研究采用替代建模作为有效的概率设计方法。 该方法将关键几何参数作为随机变量集成,捕获设计和施工阶段可能出现的不确定性,并将其传播到桥梁的性能函数上。 通过这样做,我们的目标是以最小的依赖时间对耗时的有限元(FE)模拟进行大量设计场景的高效探索,将钢筋混凝土桥的性能功能作为我们可变设计参数的功能,并将整体设计场景分类为故障和安全场景 在这项研究中,使用Cast3M软件中的多光纤有限元方法建模四跨度钢筋混凝土桥面。 该FE模型用于生成所需的实验设计,以训练替代模型。 在这个框架内,进行比较性能评估,以评估Kriging替代物对替代方法的性能,包括多项式混沌扩展(在UQLab中实现)和支持向量回归(SVR)。 该方法支持早期不确定性导向设计,在面对实际限制和不断变化的场地条件时,增强钢筋混凝土轨道桥的坚固性和适应性。
Reinforced concrete rail bridges are essential components of railway infrastructure, where reliability, durability, and adaptability are key design priorities. However, the design process is often complicated by uncertainties stemming from unforeseen construction constraints, such as the need to reposition piers or alter geometric characteristics. These design adaptations can lead to repeated redesigns, added costs, and project delays if not anticipated in the early design stages, as well as sig...