基于異常變形的鋼-砼組合梁損傷識別試驗研究.pdf

1、本文依托導(dǎo)師主持的國家自然科學(xué)基金面上項目“基于影像輪廓線疊差分析獲取橋梁全息變形及結(jié)構(gòu)狀態(tài)演繹方法探索(51778094)”，針對鋼桁-混凝土組合梁在多種損傷工況下靜力加載試驗，開展了由主梁影像輪廓線疊差獲取全息變形曲線與結(jié)構(gòu)損傷識別方法研究。其主要研究內(nèi)容如下:
　　1、對一根7米長鋼桁-混凝土組合試驗梁，進行多種損傷狀況下的分級加載試驗，對每一損傷加載工況均進行定點攝影、車載移動攝影和傳統(tǒng)位移計的數(shù)據(jù)采集，其中車載移動式攝影

2、獲取圖像信息數(shù)據(jù)的分析處理是本文的研究重點。
　　2、將車載移動式攝影裝置獲取的試驗梁圖像數(shù)據(jù)進行圖像拼接處理，由圖像拼接算法的理論和技術(shù)方法入手，將基于灰度矩陣的圖像拼接與基于改進的SIFT算法的圖像拼接相結(jié)合，對試驗梁的分段局部高分辨率圖片拼接整合為全梁圖像。
　　3、基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)以及圖像信息學(xué)相關(guān)理論，深化研究了圖像全息邊緣輪廓線疊差算法，對各個損傷/荷載工況所獲得的試驗梁圖像進行結(jié)構(gòu)輪廓線疊差分析，得到試驗梁全息變

3、形曲線，并與百分表位移實測數(shù)據(jù)進行了對比分析。
　　4、采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行結(jié)構(gòu)的損傷識別探索，基于無損結(jié)構(gòu)與相應(yīng)損傷工況下的結(jié)構(gòu)全息變形曲線的對比，捕捉異常變形特征作為損傷表征，把反分析問題轉(zhuǎn)化為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)映射判定的問題。
　　5、通過無損試驗梁受載變形曲線樣本和不同損傷試驗梁受載變形曲線樣本的訓(xùn)練學(xué)習(xí)，運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自身的泛化能力，得到較為可靠的映射判別網(wǎng)絡(luò)，將試驗中非訓(xùn)練樣本的全息變形曲線輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，基于網(wǎng)絡(luò)輸出層結(jié)果可識別