数字孪生驱动的预应力钢结构安全智能控制方法

针对预应力钢结构力学参数实时变化导致安全性能分析与预测精度不足，无法实现结构的智能化安全控制，本文提出了数字孪生驱动的预应力钢结构安全智能控制方法．通过考虑结构安全状态的时空演化，形成基于数字孪生的安全智能控制框架，并将安全控制分为性能分析与预测两个方面．在控制框架的驱动下，研究了孪生模型的搭建机制并通过三维激光扫描技术和加权平均法修正模型提高保真性．基于三维激光扫描技术修正模型中关键节点坐标，有效降低了由施工误差导致的模型仿真误差．通过加权平均法综合考虑拉索的各个节点索力，修正模型中的构件尺寸，有效降低了因材料缺陷导致的模型仿真误差．依托孪生模型，精准获取表征结构安全的力学参数，为结构的安全分析与预测提供了数据支撑．融合D-S证据理论分析结构的安全状况，找到结构体系中最关键的受力构件及力学参数变化程度最高的节点．在结构安全性能预测过程中，建立数字孪生与随机森林的融合机理，分析各类因素对结构安全性能的影响程度并调整关键影响因素，预测结构的安全性能，最终形成结构安全控制机制．通过给出结构安全维护措施，有效地保证了结构的安全性．以轮辐式索桁架为研究对象，进行了方法的应用，验证了数字孪生在结...