基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的移動荷載識別方法研究.pdf

1、近年來世界各地災(zāi)難性的橋梁工程事故頻頻發(fā)生,這些事故的發(fā)生引發(fā)了人們對橋梁結(jié)構(gòu)"健康"問題的廣泛關(guān)注.工程結(jié)構(gòu)的實際性態(tài)將隨結(jié)構(gòu)的使用而改變,如材料老化、疲勞斷裂等,這將導(dǎo)致橋梁的承載力下降,安全性受到威脅,由此結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測 (Health Monitoring) 成為當(dāng)今橋梁工程研究的一個熱點問題. 移動荷載識別作為橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),是決策者進行結(jié)構(gòu)安全評估和決策的重要依據(jù),正確評定橋梁結(jié)構(gòu)的實際受力狀況,是保證橋

2、梁結(jié)構(gòu)安全可靠的基本前提. 本文首先介紹了移動荷載識別的原理和方法,在此基礎(chǔ)上提出了一種新的移動荷載識別方法,即基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的方法,引入時間變量作為網(wǎng)絡(luò)輸入的一維,得到了移動荷載的有效識別方法.通過對橋梁在移動荷載作用下的動力響應(yīng)的分析,設(shè)計了用于識別移動荷載的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并將其應(yīng)用于簡支梁及連續(xù)梁上移動荷載的識別當(dāng)中. 1 以簡支梁橋為研究對象,將梁橋簡化為歐拉.伯努利梁,建立移動荷載作用下的強迫振動方程

3、,根據(jù)模態(tài)疊加原理,得到橋的動力響應(yīng),導(dǎo)出由結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)識別移動荷載的方程,闡述移動荷載識別的基本原理. 2 通過數(shù)值計算,得到移動荷載作用下簡支梁橋的動力響應(yīng)解析解,分析了在單個力及兩個力、常量力及時變力等不同荷載形式作用下跨中測點的各階位移響應(yīng)及不同位置測點的動力響應(yīng). 3 以時間 t 和動力響應(yīng)為網(wǎng)絡(luò)輸入,移動荷載為網(wǎng)絡(luò)輸出,建立移動荷載識別的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),分別對簡支梁和連續(xù)梁上的移動荷載進行識別,分析和比較各種