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《溫度效應(yīng)作用下基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡支梁橋損傷識別方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、——————————————————————————————溫度效應(yīng)作用下基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡支梁橋損傷識別方法研究——————————————————————————————DamageIdentificationunderTemperatureEffectofSimplySupportedBridgeBasedonNeuralNetwork——————————————————————————————作者姓名：朱家軍領(lǐng)域（方向）：交通運輸工程指導(dǎo)教師：劉寒冰教授合作導(dǎo)師：馬輝高工類別：工程碩士答辯日期：2015年5月31日摘要摘要溫度效應(yīng)作用下基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡支梁橋損傷
2、識別方法研究隨著我國改革開放的不斷發(fā)展和橋梁建設(shè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國已經(jīng)成為橋梁建設(shè)的強(qiáng)國之一。在追求橋梁跨越能力不斷提高的同時，運營使用過程中的安全穩(wěn)定也越來越受到人們的關(guān)注。由于材料老化、交通量增加、環(huán)境因素的影響，橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了不同程度的損傷，容易引發(fā)災(zāi)難性事故。如果不能及時的識別出結(jié)構(gòu)損傷的存在，將對人民群眾的生命財產(chǎn)安全造成巨大的威脅?，F(xiàn)有研究結(jié)果表明溫度是影響橋梁模態(tài)頻率的主要環(huán)境因素，正常的溫度變化可以淹沒較大的結(jié)構(gòu)損傷，對結(jié)構(gòu)的損傷識別造成誤差甚至錯誤。因此，本文針對溫度效應(yīng)作用下橋梁結(jié)構(gòu)的損傷識別，開展了如下具體工作：（1）基于模態(tài)振動理論，詳細(xì)闡述
3、了模態(tài)頻率與結(jié)構(gòu)損傷之間的內(nèi)在聯(lián)系；從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方式、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)激活函數(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)算法等幾個方面對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論和方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，為后續(xù)數(shù)值模擬及室內(nèi)試驗提供理論參考。（2）以簡支梁橋為數(shù)值仿真算例，研究了基于溫度影響下橋梁的模態(tài)頻率和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型相結(jié)合的損傷識別方法。在損傷位置識別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，將頻率變化比和溫度值作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征參數(shù)輸入，能有效地識別橋梁的損傷位置；在損傷程度識別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，將模態(tài)頻率變化值和溫度作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征參數(shù)輸入，得到了損傷程度的識別值。和傳統(tǒng)識別方法相比，本文方法考慮了溫度對損傷的影響，可以消除溫度
4、對橋梁結(jié)構(gòu)損傷的淹沒作用。（3）以C30混凝土為基準(zhǔn)配比，制作了尺寸為150mm×600mm×50mm的三塊混凝土板試件。應(yīng)用動載試驗來測定小梁在-20℃、0℃、20℃、40℃、60℃5個不同溫度工況下的的固有頻率值，從而分析溫度改變混凝土彈性模量進(jìn)而對橋梁模態(tài)頻率的影響。探求小梁在跨中不同損傷條件下頻率的變化趨勢，為已知損傷后的頻率反推出損傷位置和程度打下基礎(chǔ)。最后，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，提出了適用于混凝土板且可以剔除溫度效應(yīng)影響的損傷識別方法。關(guān)鍵詞：橋梁結(jié)構(gòu)；損傷識別；溫度效應(yīng)；模態(tài)頻率；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)IABSTRACTABSTRACTDamageIdentificati
5、onunderTemperatureEffectofSimplySupportedBridgeBasedonNeuralNetworkWiththedevelopmentofChina'sreformandopeningupandthetechniqueofbridgeconstruction,bridgeconstructioninourcountryhasbecomepowerfully.Inthepursuitofabridgeacrosstheabilitytocontinuouslyimprove,thesecurityandstabilityinthepr
6、ocessofoperationhavebeenpaidmoreandmoreattention.Duetomaterialaging,increasedtraffic,theinfluenceofenvironmentalfactors,thebridgestructurehasvaryingdegreesofdamage,whichiseasytocausecatastrophicaccidents.Ifthedamageisnotidentifiedtimely,itwillposeagreatthreattopeople'slifeandpropertysaf
7、ety.Theresearchresultsshowedthatthetemperatureisthemaininfluencefactorofbridgemodalfrequency,temperaturechangescancoverdamageinpractice,thedamageidentificationofthestructurewillbeobtainedbytheerrorandwrongresults.Therefore,thedamageidentificationofbridgestructureundertheactiono
