基于模態(tài)分析理論和神經(jīng)網(wǎng)絡的橋梁損傷識別方法研究.pdf

1、武漢理工大學碩士學位論文基于模態(tài)分析理論和神經(jīng)網(wǎng)絡的橋梁損傷識別方法研究姓名：張治國申請學位級別：碩士專業(yè)：道路與鐵道工程指導教師：張謝東20050301武漢理工大學碩士學位論文軟件實現(xiàn)對工程上最常見的矩形梁進行了損傷識別，結(jié)果令人滿意。最后，根據(jù)云陽長江公路大橋設計、施工資料，對該橋進行了有限元建模與動力分析?？紤]了橋梁結(jié)構(gòu)單構(gòu)件損傷、兩個構(gòu)件損傷、三個構(gòu)件損傷三類損傷工況，分別采用了模態(tài)頻率、位移振型模態(tài)、曲率模態(tài)三種指標作為神經(jīng)網(wǎng)

2、絡的輸入?yún)?shù)，采集各損傷狀態(tài)下的樣本數(shù)據(jù)，共建立9個BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行了橋梁損傷識別的研究。研究表明基于振動模態(tài)分析理論和BP神經(jīng)網(wǎng)絡的橋梁損傷識別方法可用于識別橋梁結(jié)構(gòu)損傷位置和損傷程度。該方法具有廣闊的應用前景，對于預測評價橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況將具有十分重要的意義，同時，該方法具有簡便、快速、無損的優(yōu)點，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。在這一部分的研究中，鑒于用振動模態(tài)構(gòu)造的損傷標識量往往需要求解復雜的數(shù)學反演問題，然而神經(jīng)網(wǎng)絡以其優(yōu)

3、異的非線性映射能力可以將逆問題正問題化，因此本文提出將振動模態(tài)分析和神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)結(jié)合起來，以振動模態(tài)構(gòu)造的損傷標識量作為神經(jīng)網(wǎng)絡識別輸入的特征參數(shù)，從而進行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測。值得一提的是，為方便統(tǒng)計，并說明識別效果，依據(jù)網(wǎng)絡實際輸出特點，作者定義了兩個名詞：“真分量”“偽分量”，并嘗試性地對損傷位置識別與損傷程度識別提出了統(tǒng)一的判斷標準，即以損傷位置識別正確率旯、損傷程度識別精確度r／、總體正確率f、平方和誤差E為標準來檢驗BP神經(jīng)網(wǎng)絡識別