基于遺傳算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、西南交通大學(xué)博士學(xué)位論文基于遺傳算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)研究姓名：吳大宏申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：橋梁與隧道工程指導(dǎo)教師：趙人達(dá)20031001第1I頁西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文4裂縫開展寬度是衡量部分預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁使用性和耐久性的一個重要指標(biāo)，精確地模擬部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁的荷載一裂縫關(guān)系有著十分重要的意義。然而，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成和發(fā)展的過程十分復(fù)雜，具有一定的隨機性，難于用常規(guī)的方法進(jìn)行建模。應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)較強的函數(shù)映

2、射能力和聯(lián)想、記憶功能，對部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁的荷載一裂縫關(guān)系進(jìn)行建模，通過試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證，效果良好，證明應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來對部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁的荷載一裂縫關(guān)系進(jìn)行建模是可行的。5混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕將直接影響其安全性、可靠性和耐久性，快速、準(zhǔn)確地預(yù)測混凝土構(gòu)件中的鋼筋銹蝕量有著重要的意義。應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對銹蝕開裂后的混凝土構(gòu)件中的鋼筋銹蝕量進(jìn)行預(yù)測建模，并通過工程檢測結(jié)果驗證了該建模方法的可行性。6應(yīng)用遺傳算法強大的非線性搜索能力，分別以

3、年均投資差額和總投資差額最大為優(yōu)化分析目標(biāo)，提出了用遺傳算法對常遇大氣環(huán)境下的混凝土橋梁進(jìn)行耐久性優(yōu)化設(shè)計的方法，通過算例進(jìn)行驗證，效果良好。7將橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到的結(jié)構(gòu)響應(yīng)看作一個非線性時間序列，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)較強的數(shù)據(jù)壓縮能力和聯(lián)想、記憶功能，選取若干天的結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)(應(yīng)變一時程曲線等)進(jìn)行學(xué)習(xí)，并對未來一段時間內(nèi)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行預(yù)測。以此為根據(jù)，對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞可靠性分析。8由于幾何非線性和材料非線性的影響，構(gòu)件某一失效模式