基于殘余力向量和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)損傷識(shí)別研究.pdf

1、隨著我國(guó)大力發(fā)展基礎(chǔ)建設(shè)，交通事業(yè)出現(xiàn)了一片欣欣向榮的景象，復(fù)雜大型橋梁日益增多，這些結(jié)構(gòu)在建造和使用過(guò)程中或多或少會(huì)出現(xiàn)損傷，因此為了保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全，及時(shí)有效識(shí)別出結(jié)構(gòu)發(fā)生的損傷部位和損傷程度成為當(dāng)前土木工程研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。
　　 由于結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和時(shí)程反應(yīng)與結(jié)構(gòu)參數(shù)直接相關(guān)，結(jié)構(gòu)的損傷會(huì)引起結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和時(shí)程反應(yīng)的改變，所以如果能夠建立結(jié)構(gòu)的損傷和結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性、時(shí)程反應(yīng)之間的映射關(guān)系，那么就可以通過(guò)結(jié)構(gòu)振動(dòng)

2、測(cè)試的信息完成結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別。根據(jù)檢測(cè)的范圍可以將檢測(cè)分為局部檢測(cè)法和整體檢測(cè)法：根據(jù)結(jié)構(gòu)檢測(cè)的特性可以分為靜力檢測(cè)法和動(dòng)力檢測(cè)法。
　　 本文根據(jù)結(jié)構(gòu)損傷后動(dòng)力特性和時(shí)程反應(yīng)的改變，利用殘余力向量指標(biāo)先對(duì)結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行定位，然后利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有的非線性映射強(qiáng)、魯棒性、容錯(cuò)性好、泛化能力等優(yōu)點(diǎn)，可以運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)結(jié)構(gòu)損傷程度進(jìn)行識(shí)別。本文將以天津國(guó)泰橋主桁架拱肋作為研究對(duì)象。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 ①利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)結(jié)構(gòu)損

3、傷進(jìn)行預(yù)警，其中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入指標(biāo)為前10階結(jié)構(gòu)的固有頻率。
　　 ②為了實(shí)現(xiàn)對(duì)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別定位，避免因?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入數(shù)據(jù)的龐大而導(dǎo)致神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不收斂。所以本文將運(yùn)用殘余力向量指標(biāo)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷定位識(shí)別。首先計(jì)算出殘余力指標(biāo)，然后根據(jù)其大小來(lái)判斷結(jié)構(gòu)損傷的位置，最后考慮測(cè)量噪聲對(duì)損傷定位的影響。
　　 ③利用損傷前后動(dòng)力特性以及時(shí)程反應(yīng)的變化，通過(guò)數(shù)學(xué)推理，構(gòu)造出兩個(gè)與損傷程度有關(guān)的損傷指標(biāo)分別作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練和測(cè)

4、試樣本。
　　 ④在已經(jīng)定位的基礎(chǔ)上，運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行定量分析，其中主要包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和測(cè)試。本文分別選擇頻率平方的變化率比和小波包分析的能量變換率特征向量作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入?yún)?shù)。
　　 本文以部分模態(tài)參數(shù)代替全部模態(tài)參數(shù)，以小波包分析與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別，并以復(fù)雜的桁架為例進(jìn)行數(shù)字模擬以檢驗(yàn)該方法的有效性，對(duì)復(fù)雜的橋梁結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別具有指導(dǎo)意義。
　　 經(jīng)過(guò)