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申请/专利权人：中铁十八局集团建筑安装工程有限公司;中铁十八局集团有限公司

摘要：本发明涉及计算机辅助设计技术领域，公开了一种组合梁的负弯矩区抗裂承载力计算方法，包括以下步骤：获取真实的预设试验数据；构建负弯矩区抗裂承载力预测模型，通过预设实验数据对负弯矩区抗裂承载力预测模型进行训练；获取新的组合梁抗裂承载力需求，通过负弯矩区抗裂承载力预测模型反向输出多组新的组合梁设计参数；构建寿命预测模型，输出每一组新的组合梁设计参数所对应组合梁的使用寿命数据；选取最优适用方案；本发明可通过真实的预设试验数据训练抗裂承载力预测模型，设计时可根据需求反向输出多组满足承载力需求的组合梁设计参数，再经寿命预测模型对各组设计参数进行寿命预测，选择出最优设计参数，可有效提高计算精度和设计效率。

主权项：1.一种组合梁的负弯矩区抗裂承载力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤100、基于组合梁设计试验数据库中获取多个组合梁缩尺试件的设计参数集和实际的负弯矩区抗裂承载力；步骤200、基于多个组合梁缩尺试件的设计参数集和实际的负弯矩区抗裂承载力构建包含多个训练样本的训练数据集，每一个训练样本包括一个组合梁缩尺试件的设计参数集和实际的负弯矩区抗裂承载力，采用训练数据集对负弯矩区抗裂承载力预测模型进行训练，获得训练后的负弯矩区抗裂承载力预测模型；训练后的负弯矩区抗裂承载力预测模型的计算公式如下： ； ； ； ； ； ； ； ；其中，表示混凝土抗拉强度设计值，表示截面受拉边缘弹性抵抗矩，表示组合梁负弯矩区的螺栓影响系数，表示截面抵抗矩塑性影响系数，表示截面抵抗矩塑性影响系数的基本值，取值为1.4，表示截面高度，表示组合梁负弯矩区的抗剪连接程度，表示实际作用于螺栓的拉力，表示组合梁剪跨段内实际设置的连接件个数，表示组合梁剪跨段内所需的连接件个数，表示单个螺栓抗剪键的抗剪承载力，为钢梁的截面面积，为钢梁的抗拉强度设计值，为混凝土板的有效宽度，为混凝土板的翼缘厚度，为混凝土立方体抗压强度的设计值，表示钢－混凝土界面的抗滑移系数，表示螺栓预拉力，d表示螺栓公称直径，表示混凝土立方体抗压强度的标准值，表示螺栓的屈服强度，、、、、、、、、、和均表示可训练权重参数；步骤300、获取当前工程所需的组合梁的负弯矩区抗裂承载力，将当前工程所需的组合梁的负弯矩区抗裂承载力输入负弯矩区抗裂承载力预测模型，反向输出多个组合梁设计参数集；步骤400、获取当前工程的组合梁实际安装约束条件，基于当前工程的组合梁实际安装约束条件对多个组合梁设计参数集进行筛选，获取符合组合梁实际安装约束条件的若干个组合梁设计参数集，并输入寿命预测模型，输出每一个组合梁设计参数集所对应组合梁的使用寿命数据；寿命预测模型包括：顶点生成层，其基于组合梁设计参数集构建顶点图，顶点图包括多个顶点和边，顶点包括螺栓预拉力顶点、螺栓公称直径顶点、混凝土立方体抗压强度顶点、螺栓屈服强度顶点、钢梁截面面积顶点、钢梁抗拉强度顶点、混凝土板有效宽度顶点、混凝土板翼缘厚度顶点、混凝土抗拉强度顶点，所有顶点之间均连接有边；基于螺栓预拉力、螺栓公称直径、螺栓的屈服强度、钢梁的截面面积、钢梁的抗拉强度设计值、混凝土板的有效宽度、混凝土板的翼缘厚度、混凝土立方体抗压强度的设计值、混凝土抗拉强度设计值分别生成螺栓预拉力顶点、螺栓公称直径顶点、混凝土立方体抗压强度顶点、螺栓屈服强度顶点、钢梁截面面积顶点、钢梁抗拉强度顶点、混凝土板有效宽度顶点、混凝土板翼缘厚度顶点、混凝土抗拉强度顶点的顶点特征；第一隐藏层，其用于融合顶点的信息来获得全局特征；输出层，其用于对全局特征进行线性变换来获取使用寿命数据；第一隐藏层的计算公式为： ；其中，表示第i个顶点的顶点更新特征，表示第i个顶点的聚合系数，表示与第i个顶点存在边的顶点的集合，表示激活函数，表示第二权重，表示第j个顶点的顶点特征；第i个顶点的聚合系数的计算公式如下： ；其中，和分别表示第i个和j个顶点的顶点特征，表示第一权重，表示权重向量参数，T表示转置，表示自然指数函数，LeakyRelu表示LeakyRelu激活函数；输出层的计算公式为： ；其中，表示使用寿命，表示激活函数，表示顶点总数，表示第三权重参数，表示偏置参数；步骤500、选取使用寿命数据最大的组合梁设计参数集，若使用寿命数据最大的组合梁设计参数集的数量大于一，则计算每一个组合梁设计参数集所对应的生产成本，选择生产成本最低的一个组合梁设计参数集作为适用方案。

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