基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)荷載識(shí)別方法研究.pdf

1、近年來(lái)世界各地災(zāi)難性的橋梁工程事故頻頻發(fā)生,這些事故的發(fā)生引發(fā)了人們對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)"健康"問(wèn)題的廣泛關(guān)注.工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際性態(tài)將隨結(jié)構(gòu)的使用而改變,如材料老化、疲勞斷裂等,這將導(dǎo)致橋梁的承載力下降,安全性受到威脅,由此結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè) (Health Monitoring) 成為當(dāng)今橋梁工程研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題. 移動(dòng)荷載識(shí)別作為橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),是決策者進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全評(píng)估和決策的重要依據(jù),正確評(píng)定橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀況,是保證橋

2、梁結(jié)構(gòu)安全可靠的基本前提. 本文首先介紹了移動(dòng)荷載識(shí)別的原理和方法,在此基礎(chǔ)上提出了一種新的移動(dòng)荷載識(shí)別方法,即基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的方法,引入時(shí)間變量作為網(wǎng)絡(luò)輸入的一維,得到了移動(dòng)荷載的有效識(shí)別方法.通過(guò)對(duì)橋梁在移動(dòng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)的分析,設(shè)計(jì)了用于識(shí)別移動(dòng)荷載的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并將其應(yīng)用于簡(jiǎn)支梁及連續(xù)梁上移動(dòng)荷載的識(shí)別當(dāng)中. 1 以簡(jiǎn)支梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象,將梁橋簡(jiǎn)化為歐拉.伯努利梁,建立移動(dòng)荷載作用下的強(qiáng)迫振動(dòng)方程

3、,根據(jù)模態(tài)疊加原理,得到橋的動(dòng)力響應(yīng),導(dǎo)出由結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)識(shí)別移動(dòng)荷載的方程,闡述移動(dòng)荷載識(shí)別的基本原理. 2 通過(guò)數(shù)值計(jì)算,得到移動(dòng)荷載作用下簡(jiǎn)支梁橋的動(dòng)力響應(yīng)解析解,分析了在單個(gè)力及兩個(gè)力、常量力及時(shí)變力等不同荷載形式作用下跨中測(cè)點(diǎn)的各階位移響應(yīng)及不同位置測(cè)點(diǎn)的動(dòng)力響應(yīng). 3 以時(shí)間 t 和動(dòng)力響應(yīng)為網(wǎng)絡(luò)輸入,移動(dòng)荷載為網(wǎng)絡(luò)輸出,建立移動(dòng)荷載識(shí)別的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),分別對(duì)簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁上的移動(dòng)荷載進(jìn)行識(shí)別,分析和比較各種