基于人工免疫算法的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別.pdf

1、由于自然的、人為的等各種原因，土木工程結(jié)構(gòu)總會(huì)發(fā)生損傷，當(dāng)損傷積累到一定程度，效能就會(huì)下降，甚至失去工作能力，從而對(duì)國(guó)家、社會(huì)和人民的生命、財(cái)產(chǎn)等產(chǎn)生重大威脅，給國(guó)家、社會(huì)和人民造成的經(jīng)濟(jì)損失不可估量。因此，對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的損傷的檢測(cè)有著重要的意義。結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性是由結(jié)構(gòu)的物理參數(shù)(包括質(zhì)量、剛度、阻尼等)決定的，結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷后，其各種物理參數(shù)發(fā)生改變(尤其是剛度變化)，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)相應(yīng)的動(dòng)力特性的改變。因此，建立結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性變化與結(jié)構(gòu)損傷

2、之間的映射關(guān)系便可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別。在實(shí)際工程中，時(shí)域響應(yīng)的獲取較為簡(jiǎn)單快速。結(jié)構(gòu)損傷，同樣會(huì)改變結(jié)構(gòu)的時(shí)域響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)特性，時(shí)間序列模型可以將大量時(shí)域響應(yīng)數(shù)據(jù)凝聚為少數(shù)的模型參數(shù)(自回歸系數(shù)、滑動(dòng)均值系數(shù)和模型殘差)，其中的自回歸系數(shù)包含系統(tǒng)的固有特性，可根據(jù)它對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行診斷。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)、遺傳算法、人工免疫算法等人工智能理論的發(fā)展，為結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路和方法。本文利用人工免疫算法領(lǐng)域已取得的成果，將人

3、工免疫算法應(yīng)用到結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別中，主要完成以下幾方面的工作：
　　 ①本文研究了幾種主要的人工免疫算法，闡述了人類免疫系統(tǒng)的原理、主要結(jié)構(gòu)以及人工免疫系統(tǒng)的重要機(jī)制和典型特征。綜合比較這幾種算法，本文采用一般免疫算法作為損傷識(shí)別的產(chǎn)生算法，并對(duì)其進(jìn)行了一些改進(jìn)。
　　 ②運(yùn)用模態(tài)應(yīng)變能法耗散率理論對(duì)桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)初步定位分析，再利用人工免疫算法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的損傷定位與定量分析，驗(yàn)證人工免疫算法的可行性。