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基于傅里叶神经网络的桥梁监测信号分解
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作者 彭桂卿 单德山 +1 位作者 石磊 余忠儒 《石家庄铁道大学学报(自然科学版)》 2025年第2期36-43,共8页
针对桥梁监测信号复杂且易受噪声影响,而现有信号分解方法难以提取结构有效信息的问题,在傅里叶理论的基础上,提出了一种神经网络模态分解方法(Neural Mode Decomposition,NMD)。相比于传统方法,该方法以傅里叶理论为基础且完全自适应,... 针对桥梁监测信号复杂且易受噪声影响,而现有信号分解方法难以提取结构有效信息的问题,在傅里叶理论的基础上,提出了一种神经网络模态分解方法(Neural Mode Decomposition,NMD)。相比于传统方法,该方法以傅里叶理论为基础且完全自适应,能够有效避免模态混叠问题。此外,NMD方法通过网络训练实现,采用梯度下降算法进行信号分解,突破了传统方法依赖迭代过程的限制。通过某大跨度悬索桥监测信号,以模态百分比能量和相关系数作为评价指标,验证了该方法的有效性。结果表明,NMD方法能够正确提取结构各阶次模态信号,无模态混叠现象,适用于实际监测信号分析处理。 展开更多
关键词 监测信号 神经网络 傅里叶理论 模态分解
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桥梁健康监测数据的质量评估方法研究 被引量:6
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作者 殷鹏程 龙清春 +1 位作者 单德山 曹阳梅 《公路工程》 2024年第2期1-6,45,共7页
桥梁健康监测数据的挖掘和分析工作只有在整体数据质量符合基本要求的有效数据基础上进行,才能保障如模态参数识别、损伤识别和状态评估等后续工作的准确性。因此,基于量化改进的探索性分析方法(Exploratory Data Analysis,EDA)和相关... 桥梁健康监测数据的挖掘和分析工作只有在整体数据质量符合基本要求的有效数据基础上进行,才能保障如模态参数识别、损伤识别和状态评估等后续工作的准确性。因此,基于量化改进的探索性分析方法(Exploratory Data Analysis,EDA)和相关性分析从数据完整性、准确性和一致性的角度建立了桥梁健康监测静、动态数据的质量评估方法。对某大跨度斜拉桥健康监测系统的静、动态数据进行质量评估,通过对比分析了不同评估质量的温度数据、静挠度数据和不同评估质量的主梁竖向加速度动力信号的模态参数识别的稳定图,验证了所提方法的正确性。结果表明,所提评估方法能够快速有效地判断数据质量的好坏,进而确保桥梁结构的服役性能评估和预测的准确性,有利于提高健康监测数据的可用性和效能。 展开更多
关键词 健康监测 数据质量评估 探索性数据分析 模态参数识别
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基于迁移学习图像识别的桥梁监测数据异常检测方法 被引量:5
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作者 殷鹏程 谭曼丽莎 +1 位作者 曹阳梅 单德山 《大连交通大学学报》 CAS 2024年第3期106-113,共8页
为了改善桥梁结构健康监测数据多模式异常检测难以全覆盖的问题,提出了基于迁移学习图像识别技术的数据异常检测方法。首先,绘制结构应变和温度数据时程图,统计分析数据日周期变化规律,并标记异常类型作为训练集;通过图像仿射变换实现... 为了改善桥梁结构健康监测数据多模式异常检测难以全覆盖的问题,提出了基于迁移学习图像识别技术的数据异常检测方法。首先,绘制结构应变和温度数据时程图,统计分析数据日周期变化规律,并标记异常类型作为训练集;通过图像仿射变换实现数据增强,减少网络对不平衡数据集的过拟合。其次,以AlexNet预训练网络为基础,选择迁移学习策略,建立多个对比模型用于分析不同优化算法、初始学习率、Dropout取值和结构轻量化对网络识别结果的影响;以模型分类准确率、训练速率和内存需求作为评价指标,获得性能优越的监测数据异常检测深度网络模型,模型对试验数据的异常分类准确率可达95.5%,体量可缩减94.7%。最后,基于优化模型编译数据异常检测模块,并以某斜拉桥一个月的监测数据为例进行验证,验证集准确率为98.0%。所提方法准确率高、计算速度快、内存需求小,方便应用于桥梁健康监测数据预处理平台。 展开更多
关键词 结构健康监测 数据异常检测 迁移学习 图像识别 AlexNet
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基于EDA统计图量化的桥梁动态监测数据质量评估
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作者 殷鹏程 谭曼丽莎 +1 位作者 曹阳梅 单德山 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期9-16,共8页
探索性数据分析统计图在桥梁健康监测动态数据质量评估中已有广泛应用。为了减少人工观察统计图的主观性,通过近似度量方法实现统计图的量化分析,得到多个指标对监测数据进行快速质量评估。在运营环境激励作用下,桥梁结构动力响应具有... 探索性数据分析统计图在桥梁健康监测动态数据质量评估中已有广泛应用。为了减少人工观察统计图的主观性,通过近似度量方法实现统计图的量化分析,得到多个指标对监测数据进行快速质量评估。在运营环境激励作用下,桥梁结构动力响应具有短时线性平稳性,近似服从正态分布。以某大跨斜拉桥振动数据为研究对象,首先,绘制样本数据直方图和Q-Q图,通过观察数据分布特征预先判断数据质量,确定优、良和差3个等级。然后,分别通过KL散度和余弦相似度2种近似度量方法对样本数据直方图和Q-Q图进行量化,得到数据服从正态分布程度的指标;通过箱线图检测样本数据全局异常点,得到正常数据占比;统计分析得到量化值和先验质量等级的对应关系,确定以直方图KL散度和余弦相似度为主、以箱线图正常数据占比为辅的数据质量评估标准。最后,取部分数据为验证集,进一步验证所提方法各个指标的合理性,并给出该方法在实际工程上的应用结果。 展开更多
关键词 桥梁工程 桥梁结构健康监测 数据质量评估 探索性数据分析 KL散度 余弦相似度 箱线图
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平行钢丝斜拉索更换施工新索无应力长度确定方法研究 被引量:2
5
作者 余忠儒 邓力文 +1 位作者 蒋建军 单德山 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期148-155,共8页
为准确确定平行钢丝斜拉索更换施工新索无应力长度,基于悬链线法和无应力状态法,并结合斜拉索索力、锚点间距、斜拉索原始加工长度和实际锚固位置等数据,综合提出5种针对不同数据场景下的平行钢丝斜拉索新索无应力长度快速计算方法。以... 为准确确定平行钢丝斜拉索更换施工新索无应力长度,基于悬链线法和无应力状态法,并结合斜拉索索力、锚点间距、斜拉索原始加工长度和实际锚固位置等数据,综合提出5种针对不同数据场景下的平行钢丝斜拉索新索无应力长度快速计算方法。以攀枝花炳草岗大桥为背景,采用5种方法计算该桥新索无应力长度,分析其合理性,并进一步提出6项新索无应力长度复核计算准则。结果表明:在充分研判炳草岗大桥基础资料并对照6项复核计算准则的合理性后,基于无应力状态法,并结合旧索加工总长和实测锚具伸出量,准确给出了新索无应力长度。该桥新索张拉锚固完成后,塔、梁端实际锚固位置合理、可控,成功解决了其基础资料混乱、斜拉索锚固位置不当的问题。 展开更多
关键词 斜拉桥 平行钢丝斜拉索 斜拉索更换 无应力长度 悬链线法 计算方法
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汶川地震动衰减特性及其大跨高墩连续刚构桥的地震响应规律 被引量:32
6
作者 单德山 张二华 +1 位作者 董俊 郭珊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期107-115,共9页
为分析不同断层距下,汶川地震动对大跨高墩连续刚构桥的作用效应演变规律,收集了全国129个汶川主震地震台站记录。从工程地震学角度,分析了汶川地震动记录强度指标的衰减特性,总结了PGA、PGV和反应谱的衰减规律。以庙子坪大桥主桥为工... 为分析不同断层距下,汶川地震动对大跨高墩连续刚构桥的作用效应演变规律,收集了全国129个汶川主震地震台站记录。从工程地震学角度,分析了汶川地震动记录强度指标的衰减特性,总结了PGA、PGV和反应谱的衰减规律。以庙子坪大桥主桥为工程背景,构建了两类不同墩高形式的大跨连续刚构桥梁样本组,对两类桥梁自振周期的代表值进行了对比讨论和分析;基于反应谱分析,拟合得到两类桥梁响应谱随断层距变化的峰值响应曲面,讨论了不同断层距,大跨高墩连续刚构桥的响应特点。研究表明,不同断层距的大跨高墩连续刚构桥梁的地震响应具有明显差异,近断层地震响应明显强烈。研究成果可为大跨高墩连续刚构桥的桥墩布置形式和桥址选择提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 大跨高墩连续刚构桥 汶川地震 地震动衰减特性 断层距 地震响应规律
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基于试验数据的吊拉组合模型桥梁有限元模型修正 被引量:19
7
作者 单德山 孙松松 +2 位作者 黄珍 吕天德 李乔 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期88-95,共8页
为获得吊拉组合模型桥梁的基准状态,结合子结构与响应面有限元模型修正方法,建立一种新的桥梁结构有限元模型修正方法。依据构造及力学特点,划分子结构并选择待修正参数;基于方差分析,利用参数显著性检验确定待修正参数;用均匀设计方法... 为获得吊拉组合模型桥梁的基准状态,结合子结构与响应面有限元模型修正方法,建立一种新的桥梁结构有限元模型修正方法。依据构造及力学特点,划分子结构并选择待修正参数;基于方差分析,利用参数显著性检验确定待修正参数;用均匀设计方法生成待修正参数样本集,由有限元分析获得对应的响应信息后,建立每一待修正参数与目标值的响应面模型;建立自振频率和位移适应度函数线性组合的联合目标函数,利用模型桥梁的静动力试验数据,由遗传算法获得参数的修正量,实现测试结果与有限元计算结果间误差的最小化。试验结果表明:所提方法能在确保设计参数合理且具有明确物理意义的前提下,对桥梁结构有限元模型实现有效的修正。 展开更多
关键词 有限元模型修正 吊拉组合桥梁 子结构 响应面 试验验证
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桥梁动力测试信号的自适应分解与重构 被引量:26
8
作者 单德山 李乔 黄珍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期1-6,13,共7页
针对桥梁结构动力测试信号噪声水平高、难以分离结构有效信号的特点,在总体平均经验模态分解方法和主成分分析的基础上,建立了自适应分解与重构方法。对经验模态分解结果的模态混叠现象进行深入分析,利用白噪声概率密度函数的均匀性对... 针对桥梁结构动力测试信号噪声水平高、难以分离结构有效信号的特点,在总体平均经验模态分解方法和主成分分析的基础上,建立了自适应分解与重构方法。对经验模态分解结果的模态混叠现象进行深入分析,利用白噪声概率密度函数的均匀性对模态混叠模式一进行了改进,基于相关性分析改进了模态混叠模式二,改进后的分解方法在计算效率和分解精度上均有较大提升;随后对所有分解获得的固有模态函数进行多尺度主成分分析,实现降噪和选择并重构测试信号。分别用模拟信号和实际桥梁测试信号对所提方法的有效性进行了验证。结果表明:改进后的信号自适应分解和重构方法能在降噪的同时,有效地提取桥梁结构信息,可用于实际桥梁结构的动力测试分析中。 展开更多
关键词 桥梁 动力测试 信号分解 信号重构
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基于ASP.NET的大跨度斜拉桥管养系统 被引量:6
9
作者 单德山 张俊英 +1 位作者 黄振兴 李乔 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期31-36,共6页
针对桥梁传统养护方式存在的问题,以泸州泰安长江大桥为例,提出了融合人工管养和健康监测系统的新管养方式。采用支持网络的B/S架构、ASP.NET技术、SQL Server数据库、C#语言开发了大跨度斜拉桥管养系统。从开发目标、架构设计、数据库... 针对桥梁传统养护方式存在的问题,以泸州泰安长江大桥为例,提出了融合人工管养和健康监测系统的新管养方式。采用支持网络的B/S架构、ASP.NET技术、SQL Server数据库、C#语言开发了大跨度斜拉桥管养系统。从开发目标、架构设计、数据库设计、功能设计、关键技术方面介绍了该系统的设计。经泸州泰安长江大桥的实际管养验证,该系统能很好地辅助桥梁工程师完成检查任务下达、检查数据存储、桥梁技术状况评估等一系列的管养任务。 展开更多
关键词 斜拉桥 大跨度桥 桥梁管养系统 网络管理系统 系统开发
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桥梁结构运营模态参数识别方法对比 被引量:8
10
作者 单德山 黄珍 李乔 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期24-29,共6页
为比较不同桥梁运营模态分析理论和方法在实际桥梁长期运营中的识别效果和效率,以某大跨度斜拉桥健康监测系统1年的实测数据为依托,用探索性数据分析方法对桥梁实测数据进行评判,从实测数据中筛选符合识别方法基本假定的数据,分别运用... 为比较不同桥梁运营模态分析理论和方法在实际桥梁长期运营中的识别效果和效率,以某大跨度斜拉桥健康监测系统1年的实测数据为依托,用探索性数据分析方法对桥梁实测数据进行评判,从实测数据中筛选符合识别方法基本假定的数据,分别运用频域和时域运营模态参数识别方法识别该桥主梁和斜拉索12个月的运营模态参数,并对识别结果进行对比分析。分析结果表明:不同构件可采用不同的识别方法,基于自适应总体平均经验模态分解的数据驱动随机子空间法对运营状态下斜拉桥主梁的密集模态参数识别效果最好;峰值拾取法能准确、快捷地识别运营状态下斜拉索的模态参数。 展开更多
关键词 大跨度桥梁 运营模态分析 频域 时域 参数识别方法 探索性数据分析
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桥梁结构模态参数的时频域识别 被引量:18
11
作者 单德山 李乔 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期26-31,共6页
为在时频域内识别桥梁结构的模态参数,针对HHT(Hilbert-Huang Transform)方法识别桥梁结构模态参数中存在的端点效应、模态混叠以及频率识别与阻尼识别相互耦合现象,应用带通滤波和扩展随机减量法对HHT方法进行改进,建立了一种基于现... 为在时频域内识别桥梁结构的模态参数,针对HHT(Hilbert-Huang Transform)方法识别桥梁结构模态参数中存在的端点效应、模态混叠以及频率识别与阻尼识别相互耦合现象,应用带通滤波和扩展随机减量法对HHT方法进行改进,建立了一种基于现代信号时频域分析的桥梁结构模态参数识别方法,然后基于MATLAB平台,编制了桥梁结构模态参数时频域识别程序,并以某吊拉组合桥梁全桥模型试验为例,利用实测数据对所提方法进行验证。结果表明,该方法能正确识别出模型桥梁的前11阶竖向自振频率、前6阶阻尼比以及前3阶模态振型;阻尼比的识别结果为0.2%-2%;识别结果与有限元模型修正后的计算结果相差不大。所提方法能正确、有效地在时频域内识别桥梁结构的频率、阻尼及模态等参数。 展开更多
关键词 桥梁工程 吊拉组合桥 时频域 模态参数 模型试验 阻尼比 自振频率 模态识别
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基于核密度估计的铁路桥梁构件地震易损性分析 被引量:5
12
作者 单德山 张二华 +1 位作者 董俊 李乔 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期108-116,共9页
针对现有桥梁构件地震易损性分析方法的不足,通过引入核密度估计算法建立一种非参数化的桥梁地震易损性分析方法。基于分析型地震易损性框架,考虑结构参数及地震动的不确定性,将非参数化的核密度估计思想引入地震动强度和抗震需求的联... 针对现有桥梁构件地震易损性分析方法的不足,通过引入核密度估计算法建立一种非参数化的桥梁地震易损性分析方法。基于分析型地震易损性框架,考虑结构参数及地震动的不确定性,将非参数化的核密度估计思想引入地震动强度和抗震需求的联合概率密度分布函数及地震动边缘分布函数的估计中,克服了经典易损性分析方法中人为假定易损性函数分布形式的缺点。以某铁路刚构-连续组合体系桥梁为例,通过对比分析四种桥梁构件地震易损性分析方法的计算结果,验证了本文方法的正确性和可行性。最后用本文算法分析示例桥梁各构件的地震易损性,对比不同构件的地震易损程度,为桥梁结构抗震设计提供了依据。 展开更多
关键词 地震易损性 非参数估计 概率密度函数 核密度估计 桥梁结构
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非规则大跨刚构-连续组合桥地震易损性分析 被引量:7
13
作者 单德山 张二华 +1 位作者 张少雄 李乔 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期208-214,共7页
以某西部山区薄壁大跨刚构-连续组合桥梁为研究对象,分析了非规则大跨刚构-连续组合桥梁纵、横向地震易损性。基于OpenSees平台,建立了其非线性纤维有限元模型。采用曲率作为墩柱损伤指标,位移作为活动盆式支座损伤指标,基于IDA方法分... 以某西部山区薄壁大跨刚构-连续组合桥梁为研究对象,分析了非规则大跨刚构-连续组合桥梁纵、横向地震易损性。基于OpenSees平台,建立了其非线性纤维有限元模型。采用曲率作为墩柱损伤指标,位移作为活动盆式支座损伤指标,基于IDA方法分析了该桥在不同地震动下的动态响应,得到桥墩纵、横向地震动作用下的曲率包络图,分析了不同桥墩构造的破坏情况,建立了墩柱以及支座的易损性曲线,讨论了不同墩高对桥墩地震易损性的影响。结果表明:桥墩的纵向地震损伤概率大于横向损伤概率,且墩高越高损伤概率越小;支座横向地震损伤概率大于纵向损伤概率。其研究结果可为非规则刚构-连续组合桥梁的抗震设计提供参考和依据。 展开更多
关键词 刚构-连续组合桥 非规则 地震易损性 墩高
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结合地震易损性分析的桥梁地震损伤识别 被引量:8
14
作者 单德山 周筱航 +1 位作者 杨景超 李乔 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期195-201,共7页
目前在使用模式识别理论进行复杂桥梁地震损伤识别时仍存在许多困难,如损伤模式不易确定、损伤指标难以提取和无法构建足够数量损伤样本等。针对上述问题,提出了一种基于地震易损性分析的桥梁地震损伤模式识别新方法。将地震激励分为主... 目前在使用模式识别理论进行复杂桥梁地震损伤识别时仍存在许多困难,如损伤模式不易确定、损伤指标难以提取和无法构建足够数量损伤样本等。针对上述问题,提出了一种基于地震易损性分析的桥梁地震损伤模式识别新方法。将地震激励分为主震和余震两类。使用主震对桥梁进行地震易损性分析以确定其在地震激励下可能发生的损伤情形,进而确定地震损伤模式和有策略地布置传感器。使用余震激励已损伤桥梁获得其动力响应信息,以构建足够数量的数据样本。使用希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)对结构响应数据进行处理,提取对损伤敏感的指标(Damage Index,DI)。采用模式识别理论建立DI与损伤模式之间的对应关系,实现对桥梁地震损伤模式的识别。将所提方法应用于连续刚构桥的地震损伤识别,结果表明该方法可准确识别桥梁地震损伤,且算法具有较强的抗噪声干扰能力。 展开更多
关键词 桥梁 地震易损性分析 地震损伤 模式识别 损伤指标
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基于RBF神经网络的单塔斜拉桥模型修正 被引量:5
15
作者 单德山 丁德豪 +1 位作者 李乔 黄珍 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第4期555-559,580,共6页
为获得某单塔双索面斜拉桥换索过程中的工作状态,建立了一种联合子结构与径向基神经网络的有限元模型修正新方法。根据模型参数修正理论,通过分析设计参数的相对灵敏度确定需要修正的参数;为满足参数离散性要求,在模型修正过程中引入了... 为获得某单塔双索面斜拉桥换索过程中的工作状态,建立了一种联合子结构与径向基神经网络的有限元模型修正新方法。根据模型参数修正理论,通过分析设计参数的相对灵敏度确定需要修正的参数;为满足参数离散性要求,在模型修正过程中引入了子结构方法,并认为每一子结构中的设计参数是不变的。采用径向基(RBF)神经网络作为模型修正优化算法。将子结构与RBF神经网络相结合,从而将有限元模型修正的反问题转化为正问题;同时,对子结构的划分、RBF神经网络构建以及输入输出参数的确定进行了讨论。以某单塔斜拉桥为例,验证了所提的联合模型修正方法。结果表明:计算值与测量值之间的误差,在有限元模型修正前后有很大改善。 展开更多
关键词 有限元模型修正 径向基神经网络 单塔斜拉桥 子结构 相对灵敏度
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层次分析法在混凝土斜拉桥性能评价中的应用 被引量:6
16
作者 单德山 李乔 翁燕 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期76-78,共3页
以既有混凝土斜拉桥为研究对象,对其使用性评估方法进行讨论。应用层次分析法对于定性指标的各部件权重进行计算。在专家调查的基础上,构建两两比较判断矩阵,计算单一因素的相对权重,并进行一致性检验,最后用群组决策的方法计算所有专... 以既有混凝土斜拉桥为研究对象,对其使用性评估方法进行讨论。应用层次分析法对于定性指标的各部件权重进行计算。在专家调查的基础上,构建两两比较判断矩阵,计算单一因素的相对权重,并进行一致性检验,最后用群组决策的方法计算所有专家的判断结果。基于.net Framework 2.0平台,以Visual Studio 2005 C#为开发工具,编制相应的评估软件。最后以某高速公路上一座单塔斜拉桥为例,对其进行相应的检测并做出评估。结果证明本文所提方法能够应用于实际桥梁工程的评估。 展开更多
关键词 斜拉桥 混凝土结构 评价指标 层次分析法 判断矩阵 群组决策
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车桥耦合振动数值模拟及软件实现 被引量:15
17
作者 单德山 李乔 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第6期662-667,共6页
在对高速铁路曲线架车一桥耦合振动的研究中,建立了一种基于激励非线性振动的数值计算方法,并在Windows95工作环境下利用PowerStation完成了计算程序的编制,取得了较好的计算结果。与其他模型相比较,在保证精度的前提下,较大地节... 在对高速铁路曲线架车一桥耦合振动的研究中,建立了一种基于激励非线性振动的数值计算方法,并在Windows95工作环境下利用PowerStation完成了计算程序的编制,取得了较好的计算结果。与其他模型相比较,在保证精度的前提下,较大地节省了计算时间。 展开更多
关键词 数值模拟 软件 耦合振动 坐标转换 桥梁
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基于多层感知深度学习的大跨度斜拉桥索力调整 被引量:13
18
作者 单德山 张潇 +1 位作者 顾晓宇 李乔 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期14-20,共7页
为提高大跨度斜拉桥施工过程中索力调整的速度及准确性,基于多层感知深度学习,构建了索力调整的深度网络架构。将索力调整实质定义为:在斜拉索无应力长度允许调整的范围内,拟合目标响应与索力调整量之间的映射关系,转化为机器学习和统... 为提高大跨度斜拉桥施工过程中索力调整的速度及准确性,基于多层感知深度学习,构建了索力调整的深度网络架构。将索力调整实质定义为:在斜拉索无应力长度允许调整的范围内,拟合目标响应与索力调整量之间的映射关系,转化为机器学习和统计学中的回归问题。结合深度学习的二阶梯度下降和深度网络正则化策略,采用多层感知器索力调整的4层深度神经网络,以某混合梁斜拉桥为工程背景,验算数学和结构响应两方面下索力调整量的预测误差,及调索后的结合梁线形及索力误差。结果表明:预测误差均在工程允许范围内,成桥阶段调索后的结合梁线形误差在40mm以内,索力误差均在5%以内;索力调整的多层感知深度网络能快速、精确地预测索力调整量,可用于大跨度斜拉桥的索力调整。 展开更多
关键词 大跨度斜拉桥 斜拉索 目标响应 索力调整 多层感知器 深度学习 线形
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基于车致振动的桥梁损伤识别 被引量:14
19
作者 单德山 李乔 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期60-65,共6页
基于移动车辆引起的桥梁振动,采用模式识别的聚类分析方法对桥梁结构损伤定位及损伤程度估计进行了研究.应用车致振动理论计算不同预设损伤位置和损伤程度的桥梁结构在相同移动车辆作用下的动力响应,记录其在测试位置的响应,形成损伤模... 基于移动车辆引起的桥梁振动,采用模式识别的聚类分析方法对桥梁结构损伤定位及损伤程度估计进行了研究.应用车致振动理论计算不同预设损伤位置和损伤程度的桥梁结构在相同移动车辆作用下的动力响应,记录其在测试位置的响应,形成损伤模式库;将在测试位置实际测得的响应与损伤模式进行比较,并利用聚类分析的近邻法识别桥梁结构是否出现损伤、损伤位置及其程度.为直观有效地表示识别结果,分别以损伤位置和损伤程度为独立坐标轴,用等值线和响应云图的方式展示比较结果.以移动荷载匀速通过某简支梁为例,验证了该方法的有效性和鲁棒性.数值模拟结果表明,该方法能够有效地估计桥梁结构的损伤位置和损伤程度. 展开更多
关键词 损伤识别 移动荷载 模式识别 聚类分析 近邻法
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基于可靠度的桥梁构件三维地震易损性分析 被引量:4
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作者 单德山 顾晓宇 +1 位作者 董俊 李乔 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期885-896,F0002,共13页
为了评估桥梁结构近场抗震性能,建立了桥梁构件的三维地震易损性分析流程.基于工程结构可靠度理论,用构件三维失效曲面表征墩柱、支座构件的损伤状态,将包含多个单一损伤指标的损伤状态方程作为三维地震易损性分析的损伤指标;其次在既... 为了评估桥梁结构近场抗震性能,建立了桥梁构件的三维地震易损性分析流程.基于工程结构可靠度理论,用构件三维失效曲面表征墩柱、支座构件的损伤状态,将包含多个单一损伤指标的损伤状态方程作为三维地震易损性分析的损伤指标;其次在既有墩柱弯曲和剪切失效曲面研究的基础上,构建了墩柱弯曲和剪切破坏的损伤状态方程;并基于支座地震损伤的相对变形,建立了支座损伤状态的方程.在此基础上,构建了墩柱和支座三维地震损伤状态的判别准则,并对不同损伤状态进行了量化.结合各国桥梁抗震设计规范和工程结构可靠度理论,最后实现了三维地震易损性的计算分析.通过一维地震易损性的简化验证,表明所提方法可用于桥梁结构的地震易损性分析中,并且所得结果与PSDA(probabilistic seismic demand analysis)法的最大概率偏差小于4%. 展开更多
关键词 桥梁结构 地震易损性分析 三维地震动 可靠度理论 损伤状态方程 对比分析
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