人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法在橋梁荷載識別中的應(yīng)用.pdf

1、橋梁荷載識別是結(jié)構(gòu)動力學(xué)的一個反問題,是橋梁健康監(jiān)測的一個重要方面.現(xiàn)代交通的發(fā)達(dá)使作用在橋梁上的荷載越來越大,為保證橋梁結(jié)構(gòu)能夠正常運行,對它所受的荷載進(jìn)行識別監(jiān)測是非常必要的.本文在分析比較前人提出的幾種方法,如時域法、頻域法以及函數(shù)逼近法等的基礎(chǔ)上,將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法應(yīng)用于橋梁荷載識別中,對一個受2輛車作用的簡支梁模型進(jìn)行理論分析,并進(jìn)行了模型實驗,從理論和實驗上驗證了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的適用性和可靠性.全文主要內(nèi)容如下:1.介紹了進(jìn)行

2、荷載識別的幾種傳統(tǒng)方法,主要是時域法、頻域法和函數(shù)逼近法以及矩陣求逆法的基本原理和步驟,將它們在橋梁荷載識別中的應(yīng)用進(jìn)行了比較分析.通過比較分析得出以下一些有益的結(jié)論:如果合理選擇各參數(shù),四種方法都能有效識別荷載;其中荷載間距和測點位置對于各種方法影響都比較大,間距過大過小都不容易識別;函數(shù)逼近法相對來說,抗噪聲性高一些;2.介紹了應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行橋梁荷載識別的基本原理和實施步驟,重點討論了輸入?yún)?shù)的敏感性分析和分步識別的方法步

3、驟.由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無須建立精確數(shù)學(xué)模型,而是依靠樣本取得信息,能用于測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的大型結(jié)構(gòu)和非線性系統(tǒng).與其他方法相比,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法不僅能識別荷載大小,還能識別荷載的位置和移動速度.在訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)之前,要對輸入的敏感性進(jìn)行分析,以保證樣本的質(zhì)量,對于多個識別參數(shù)情況,可采用分步識別的方法.3.本文進(jìn)行了單跨簡支梁橋的荷載識別數(shù)值仿真,從理論上證明用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行荷載識別是可行的.它不僅能以較高的精度識別荷載的大小、位置和速度,