基于GA-LSTM的桥梁缆索腐蚀钢丝力学性能预测模型 被引量：9

1

作者 缪长青 吕悦凯 万春风 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期140-145,共6页

为了精准捕捉桥梁缆索腐蚀钢丝的时变规律并预测其力学性能,开发了一种基于遗传算法(genetic algorithm, GA)优化的长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络模型。该模型利用GA依次优化LSTM模型的迭代次数、隐藏层层数、神经... 为了精准捕捉桥梁缆索腐蚀钢丝的时变规律并预测其力学性能,开发了一种基于遗传算法(genetic algorithm, GA)优化的长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络模型。该模型利用GA依次优化LSTM模型的迭代次数、隐藏层层数、神经元数量、窗口大小4个超参数,以预测不同腐蚀特征状态下钢丝的力学性能。将其与传统LSTM和GA-反向传播模型的预测结果进行比较。结果表明,GA-LSTM模型具有更高的预测精度和鲁棒性。在屈服强度与极限强度预测效果方面,均方根误差(root mean square error, RMSE)、平均绝对误差(mean absolute error, MAE)、决定系数分别提高约44%~61%、43%~57%、35%~92%。在屈服应变与极限应变预测效果方面,RMSE、MAE、决定系数分别提高约0~46%、7%~49%、12%~229%。所建立的模型可以作为一个有用的工具支持桥梁缆索腐蚀安全性评估工作。 展开更多

关键词 桥梁缆索腐蚀钢丝 力学性能预测 时序预测 神经网络 遗传算法 超参数优化

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桥梁缆索腐蚀损伤机理与性能评估研究进展

2

作者 李柔 王浩 +2 位作者 袁智杰 缪长青 张宗星 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期1764-1776,共13页

腐蚀是桥梁缆索服役过程中面临的严峻问题,严重制约大跨桥梁使用寿命与结构可靠性。本文分别从缆索钢丝和索体2个层面出发,全面梳理了缆索腐蚀行为特征与演化机理研究现状,归纳总结了桥梁缆索钢丝静力性能退化规律(如强度、延性、弹性... 腐蚀是桥梁缆索服役过程中面临的严峻问题,严重制约大跨桥梁使用寿命与结构可靠性。本文分别从缆索钢丝和索体2个层面出发,全面梳理了缆索腐蚀行为特征与演化机理研究现状,归纳总结了桥梁缆索钢丝静力性能退化规律(如强度、延性、弹性模量等)、适用于锈蚀钢丝的数值分析方法以及力学性能本构模型,重点分析了国内外关于锈蚀钢丝疲劳失效机理、裂纹扩展行为与寿命预测方法的相关研究成果,简要概述了锈蚀缆索剩余承载能力计算方法与剩余寿命预测模型。最后,针对当前研究中存在的不足,对未来桥梁缆索多因素耦合作用下加速腐蚀试验方法、腐蚀损伤多尺度演化机理研究以及主动防腐技术等研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 桥梁缆索 腐蚀损伤 退化机理 性能评估 研究进展

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润扬大桥结构健康监测策略 被引量：37

3

作者 缪长青 李爱群 +3 位作者 韩晓林 李兆霞 吉林 杨玉冬 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期780-785,共6页

对建立大跨桥梁结构健康监测系统的关键问题———大跨桥梁结构健康监测策略进行了分析研究,阐述了大跨桥梁结构健康监测项目的选择依据、传感器优化布设的原则与主要依据、传感器选择的原则等.提出了综合考虑大桥的结构特点和各个方面... 对建立大跨桥梁结构健康监测系统的关键问题———大跨桥梁结构健康监测策略进行了分析研究,阐述了大跨桥梁结构健康监测项目的选择依据、传感器优化布设的原则与主要依据、传感器选择的原则等.提出了综合考虑大桥的结构特点和各个方面对系统功能的要求,通过费用效益比分析,确定长期监测和周期检测内容的项目选择原则.关于传感器的布设,提出了遵循从状态评估的需要出发,以有效和经济为目标,使测点能够发挥最大效应的原则,综合结构安全评估、传感器布设优化理论等因素进行优化布设的方法.在有限元分析的基础上,应用遗传算法进行了润扬大桥结构健康监测系统振动和应变传感器优化布置的理论分析.然后进行了润扬大桥结构健康监测传感器系统的总体设计. 展开更多

关键词 结构健康监测 传感器 优化布置 有限元模型

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润扬大桥结构健康监测系统设计研究 被引量：22

4

作者 缪长青 李爱群 +2 位作者 冯兆祥 王峻 朱文白 《世界桥梁》 北大核心 2006年第3期63-66,共4页

对建立润扬大桥结构健康监测系统的主要问题进行了分析研究,提出了建立大跨桥梁结构健康监测项目的选择依据,并对润扬大桥结构健康监测系统的构成和主要功能、传感器等4个子系统的设计原则与思路、设备的选择原则等进行了分析。

关键词 结构健康监测 传感器 数据采集 数据通信与传输 数据处理

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矮塔混凝土斜拉桥成桥索力优化 被引量：20

5

作者 缪长青 王义春 黎少华 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期526-530,共5页

针对矮塔混凝土斜拉桥结构受力特点,推导出了在恒载、车辆荷载、温度作用下整体弯曲能量表达式.以结构整体弯曲变形能最小为目标,主梁主塔单元弯矩和轴力为约束条件,应用MIDAS/CIVIL 2010的未知荷载系数模块进行了最不利荷载组合作用下... 针对矮塔混凝土斜拉桥结构受力特点,推导出了在恒载、车辆荷载、温度作用下整体弯曲能量表达式.以结构整体弯曲变形能最小为目标,主梁主塔单元弯矩和轴力为约束条件,应用MIDAS/CIVIL 2010的未知荷载系数模块进行了最不利荷载组合作用下矮塔混凝土斜拉桥成桥索力优化计算分析.讨论了车辆荷载和温度作用对矮塔斜拉桥成桥索力优化结果及大桥结构内力分布的影响.研究结果表明,车辆荷载和温度作用对拉索索力、主梁弯矩等力学参数的影响较大,在进行成桥索力优化时应该考虑车辆荷载和温度作用. 展开更多

关键词 影响矩阵 索力优化 车辆荷载 温度作用

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大跨桥梁缆索钢丝腐蚀速率的试验研究 被引量：14

6

作者 缪长青 尉廷华 +1 位作者 王义春 王蔓 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期513-518,共6页

为了探讨大跨桥梁缆索腐蚀规律,根据缆索钢丝的实际腐蚀状态制作了圆柱形腐蚀电极,基于正交试验设计原理和电化学实验方法进行了缆索高强度钢丝的腐蚀速率研究.在对试验结果直观分析和方差分析的基础上,研究了温度、含盐量、pH值等因素... 为了探讨大跨桥梁缆索腐蚀规律,根据缆索钢丝的实际腐蚀状态制作了圆柱形腐蚀电极,基于正交试验设计原理和电化学实验方法进行了缆索高强度钢丝的腐蚀速率研究.在对试验结果直观分析和方差分析的基础上,研究了温度、含盐量、pH值等因素及交互作用对钢丝腐蚀速率的影响规律.研究结果表明,环境影响因素的主次顺序为:NaCl浓度>温度>温度与pH值的交互作用>pH值>温度与NaCl浓度的交互作用>NaCl浓度与pH值的交互作用.温度和NaCl浓度对钢丝腐蚀速率的影响呈单调关系,而pH值的影响呈非单调关系. 展开更多

关键词 桥梁拉索钢丝 腐蚀速率 温度 NaCl浓度 PH值 交互作用

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混凝土箱梁桥零号块水化热过程分析研究 被引量：18

7

作者 缪长青 孙传智 李爱群 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2010年第4期407-413,共7页

结合黄沙港大桥工程实际,以箱室内外温度测试数据作为边界条件,根据混凝土水化过程的热传导方程,应用有限元分析程序ANSYS,对浇筑期间预应力混凝土连续箱梁零号块结构的温度场进行了仿真分析,并将仿真计算结果与混凝土连续箱梁的实测结... 结合黄沙港大桥工程实际,以箱室内外温度测试数据作为边界条件,根据混凝土水化过程的热传导方程,应用有限元分析程序ANSYS,对浇筑期间预应力混凝土连续箱梁零号块结构的温度场进行了仿真分析,并将仿真计算结果与混凝土连续箱梁的实测结果进行了比较。然后,应用ANSYS软件,采用增量法,动态模拟浇筑过程中水化热温度场变化引起的结构应力变化,得到了施工过程中应力场的时间和空间分布规律。分析表明,由于顶板和底板厚度较薄、内外温差较大,温度引起的残余应力也相对较大,而腹板最终的残余应力较小。因此,应该通过覆盖保温材料,控制厚度较薄的底板和顶板的内外温差,以改善内部混凝土后期受力状况,同时要注意控制预应力张拉时间和张拉力的大小。 展开更多

关键词 预应力混凝土连续梁桥 水化热 温度应力 有限元分析

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分析蜂窝夹芯板脱胶问题的状态分解能量法 被引量：4

8

作者 缪长青 孟庆春 张行 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期207-211,共5页

讨论了工程中常见的夹芯板面板与芯材间的脱胶问题，用状态分解方法建立了一种分析含脱胶区的蜂窝夹芯板的力学模型．将分析夹芯板的脱胶问题归结为分析由脱胶引起的附加位移与附加应力．利用双三角级数和ＲａｙｌｅｉｇｈＲｉｔｚ方... 讨论了工程中常见的夹芯板面板与芯材间的脱胶问题，用状态分解方法建立了一种分析含脱胶区的蜂窝夹芯板的力学模型．将分析夹芯板的脱胶问题归结为分析由脱胶引起的附加位移与附加应力．利用双三角级数和ＲａｙｌｅｉｇｈＲｉｔｚ方法求解了具有矩形脱胶区的蜂窝夹芯板脱胶问题的附加位移，对解的收敛性分析表明具有较好的收敛性．本文的解，为确定含脱胶的蜂窝夹芯板临界屈曲载荷以及断裂力学参数的确定，提供了合理而简单的位移模态． 展开更多

关键词 蜂窝结构 夹芯层板脱胶 能量法 状态分解 航空器

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蜂窝夹芯梁脱胶问题的力学分析 被引量：4

9

作者 缪长青 张行 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期54-57,共4页

采用状态分解－解析方法分析了蜂窝荚芯梁由于面板与芯材脱胶而引起的附加位移、附加内力与能量释放率，并讨论了未脱胶段的附加变形对脱胶段附加位移及能量释放率的影响，为简化力学模型提供了理论依据．

关键词 蜂窝结构 夹层板 状态分解 解析法 脱胶 飞机

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异形钢管混凝土系杆拱桥结构健康监测系统 被引量：3

10

作者 缪长青 李爱群 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1241-1246,共6页

针对异型拱桥结构特点和养护管理的需求,提出了在线监测系统与人工巡检系统相结合的综合监测策略.采用多尺度结构有限元分析方法,分别进行了大桥静动力响应分析、构件重要性与易损性分析和复杂区域结构响应敏感性分析.在此基础上,综合... 针对异型拱桥结构特点和养护管理的需求,提出了在线监测系统与人工巡检系统相结合的综合监测策略.采用多尺度结构有限元分析方法,分别进行了大桥静动力响应分析、构件重要性与易损性分析和复杂区域结构响应敏感性分析.在此基础上,综合大桥的环境特点与运营条件、结构评估需求、优化布设理论等因素,进行了FBG等传感器布置.提出了以结构第一传力体系静力参数为主、动力参数为辅的构建结构状态预警与安全评估指标的策略;采用趋势分析法,建立了大桥运营状态预警系统;基于子结构法和局部损伤评估方法建立了复杂区域状态安全性评估方法. 展开更多

关键词 桥梁工程 结构健康监测 传感器优化布设 异形拱桥 结构预警与安全性评估

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基于振动分析的混凝土刚架拱桥典型病害研究 被引量：1

11

作者 缪长青 李枝军 李爱群 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期75-77,81,共4页

针对刚架拱桥出现的病害,建立典型混凝土刚架拱桥空间结构有限元模型,分析其动力特性和结构损伤之间的关系,重点研究横向联系体系对动力特性的影响。进行基于环境激励的刚架拱桥模态试验和振动响应测试,并与有限元分析结果进行了比较。... 针对刚架拱桥出现的病害,建立典型混凝土刚架拱桥空间结构有限元模型,分析其动力特性和结构损伤之间的关系,重点研究横向联系体系对动力特性的影响。进行基于环境激励的刚架拱桥模态试验和振动响应测试,并与有限元分析结果进行了比较。分析结果表明,刚架拱桥桥面1阶扭转振型的自振频率对横向联系体系的约束作用非常敏感,可作为反映刚架拱桥结构损伤的特征参数。 展开更多

关键词 刚架拱桥 钢筋混凝土结构 动力特性 模态试验 损伤识别

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处理群众上访应探寻治本之策 被引量：2

12

作者 缪长青 《领导科学》 北大核心 2005年第5期20-21,共2页

关键词 群众上访 越级上访 地方 单位 访问 治本 威胁 部门 披露 问题

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金属材料压缩曲线三参数模型及应用

13

作者 缪长青 李爱群 张行 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期56-59,共4页

利用工程材料手册中现有的金属材料拉伸应力应变曲线及参数 ,通过以三参数形式表示的真实应力自然应变关系曲线 ,导出了压缩应力应变关系曲线三参数模型 ,并应用于金属蜂窝夹芯板弹塑性屈曲分析 .同时进行了蜂窝夹芯板弹塑性屈曲实验研... 利用工程材料手册中现有的金属材料拉伸应力应变曲线及参数 ,通过以三参数形式表示的真实应力自然应变关系曲线 ,导出了压缩应力应变关系曲线三参数模型 ,并应用于金属蜂窝夹芯板弹塑性屈曲分析 .同时进行了蜂窝夹芯板弹塑性屈曲实验研究 .分析对比表明 ,理论分析结果与实验结果吻合得很好 .最后讨论说明在进行金属构件弹塑性稳定分析时 。 展开更多

关键词 应力-应变关系曲线 弹塑性 稳定性 夹芯结构 金属材料 三参数模型 压缩曲线

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热电厂除氧器结构安全性的在线检测

14

作者 缪长青 李爱群 《中国测试技术》 2003年第4期17-18,共2页

将现代测试技术与疲劳损伤理论结合起来 ,设计了一套除氧器结构安全性在线检测系统。通过结构危险部位应变、温度的在线直接检测 ,进而达到对整个结构损伤检测及安全性寿命评估的目的。

关键词 热电厂 除氧器 应变 温度 安全性 在线检测 疲劳损伤 维护

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润扬长江大桥结构健康监测系统研究 被引量：170

15

作者 李爱群 缪长青 +4 位作者 李兆霞 韩晓林 吴胜东 吉林 杨玉冬 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期544-548,共5页

介绍了国家重点工程———润扬长江大桥结构健康监测系统研究的主要成果 ,综合评述了大跨桥梁健康监测研究的主要进展和关键问题 .主要内容包括 :系统的构成、目标和主要子系统的功能、监测项目的确定和布点策略、监测仪器的选择与检测... 介绍了国家重点工程———润扬长江大桥结构健康监测系统研究的主要成果 ,综合评述了大跨桥梁健康监测研究的主要进展和关键问题 .主要内容包括 :系统的构成、目标和主要子系统的功能、监测项目的确定和布点策略、监测仪器的选择与检测技术分析、桥梁结构状态识别与安全性评估的方法与策略等 .文中较为系统地论述了目前大跨桥梁健康监测系统建立与研究中的主要问题 ,指出了结构健康监测技术、状态识别和可靠性评估的可能技术途径 ,阐述了大跨桥梁健康监测系统的发展方向 . 展开更多

关键词 大跨桥梁 健康监测 安全评估

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大跨斜拉桥的拉索损伤识别 被引量：25

16

作者 赵玲 李爱群 +1 位作者 缪长青 汪永兰 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期19-22,共4页

针对润扬长江大桥北汊斜拉桥的修正模型,通过数值模拟研究了斜拉桥拉索损伤位置的识别问题。提出了综合运用斜拉桥竖弯振型频率变化、主梁模态曲率变化以及拉索索力变化进行拉索损伤位置识别的实用方法。

关键词 斜拉桥 缆索 损伤 频率 模态曲率 索力

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大跨桥梁结构损伤诊断与安全评估的多尺度有限元模拟研究 被引量：23

17

作者 丁幼亮 李爱群 +2 位作者 缪长青 李兆霞 韩晓林 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第2期66-72,共7页

探讨了以结构损伤诊断与安全评估为目标的大跨桥梁结构多尺度有限元模拟的策略与方案。在有限元模型误差来源分析的基础上,提出了大跨桥梁结构模型误差的分层次修正方法。通过对润扬长江大桥斜拉桥的有限元建模和模型修正过程,提出了大... 探讨了以结构损伤诊断与安全评估为目标的大跨桥梁结构多尺度有限元模拟的策略与方案。在有限元模型误差来源分析的基础上,提出了大跨桥梁结构模型误差的分层次修正方法。通过对润扬长江大桥斜拉桥的有限元建模和模型修正过程,提出了大跨斜拉桥结构以损伤诊断与安全评估为目标的多尺度有限元模拟方法。研究表明,大跨桥梁结构的多尺度有限元模拟必须建立在模型误差分析的基础上,并采用模型误差的分层次修正方法才能较好的满足多尺度有限元模拟的技术要求。 展开更多

关键词 大跨桥梁 安全评估 有限元模拟 模型修正

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润扬大桥斜拉桥结构安全评估的有限元建模与修正 被引量：12

18

作者 丁幼亮 李爱群 +2 位作者 韩晓林 缪长青 汪永兰 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期92-96,共5页

通过对润扬长江公路大桥斜拉桥的有限元建模和模型修正过程,探讨了大跨桥梁结构以损伤预警、损伤识别与安全评估为目标的有限元建模策略.根据斜拉桥桥面系的特点和安全评估的要求,建立并修正了三维精细有限元模型,动力特性分析结果与实... 通过对润扬长江公路大桥斜拉桥的有限元建模和模型修正过程,探讨了大跨桥梁结构以损伤预警、损伤识别与安全评估为目标的有限元建模策略.根据斜拉桥桥面系的特点和安全评估的要求,建立并修正了三维精细有限元模型,动力特性分析结果与实测结果的对比证实该有限元模型的正确性和可靠性.探讨了正交异性桥面系的有限元模拟方法,并以损伤预警与损伤识别为目标建立了简化有限元模型.与精细模型的动力特性对比表明,该模型可作为结构损伤预警与损伤识别分析的有限元模型. 展开更多

关键词 斜拉桥 动力特性 有限元模拟 模型修正 安全评估

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短期荷载作用下600MPa级超高强钢筋混凝土梁裂缝宽度试验研究 被引量：14

19

作者 孙传智 缪长青 +1 位作者 李爱群 乔燕 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期12-23,共12页

为研究600MPa级超高强钢筋混凝土梁受弯性能,进行18根配置600MPa级高强钢筋和1根配置HRB400钢筋的混凝土梁受弯静载试验,分析600MPa级超高强钢筋对混凝土梁裂缝分布、承载力、平均裂缝间距、最大裂缝宽度等影响。研究结果表明:配置该类... 为研究600MPa级超高强钢筋混凝土梁受弯性能,进行18根配置600MPa级高强钢筋和1根配置HRB400钢筋的混凝土梁受弯静载试验,分析600MPa级超高强钢筋对混凝土梁裂缝分布、承载力、平均裂缝间距、最大裂缝宽度等影响。研究结果表明:配置该类型钢筋的受弯构件开裂弯矩和极限弯矩仍然可以按照现行规范公式进行计算;短期荷载作用下平均裂缝间距、最大裂缝宽度等参数计算值与现行混凝土结构设计规范公式计算值存在一定差异,平均裂缝间距计算值偏大,最大裂缝宽度计算值与试验值相比偏小。最后根据试验数据对配置该类型钢筋的受弯构件裂缝宽度计算公式进行适当修正,第一种方法是在现行规范计算公式基础上引进裂缝宽度综合调整系数,第二种方法是对现行规范裂缝宽度计算公式中的平均裂缝间距采用修正公式代替,短期裂缝宽度扩大系数采用修正值。修正结果表明第一种修正方法得到的计算值与试验值吻合度高,同时考虑到规范的连续性,建议采用第一种方法进行裂缝宽度修正。 展开更多

关键词 超高强钢筋 混凝土梁 抗弯试验 裂缝宽度 公式修正

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减震结构粘滞阻尼器参数优化分析 被引量：16

20

作者 孙传智 李爱群 +2 位作者 缪长青 黎少华 乔燕 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2013年第1期80-85,共6页

研究了基于响应面法进行减震结构非线性粘滞阻尼器参数优化设计的方法,该方法包括试验设计、有限元分析、响应面函数拟合和参数优化。以一榀钢筋混凝土框架结构非线性粘滞阻尼器参数优化为例,以所有粘滞阻尼器提供的阻尼力之和最小为优... 研究了基于响应面法进行减震结构非线性粘滞阻尼器参数优化设计的方法,该方法包括试验设计、有限元分析、响应面函数拟合和参数优化。以一榀钢筋混凝土框架结构非线性粘滞阻尼器参数优化为例,以所有粘滞阻尼器提供的阻尼力之和最小为优化目标函数,层间最大位移限值作为约束条件,建立粘滞阻尼器参数优化的数学模型,然后运用非线性规划优化方法进行参数优化。算例研究结果表明:基于响应面法进行粘滞阻尼器参数优化,既能保证结构层间位移小于限值,又能降低建造成本。 展开更多

关键词 粘滞阻尼器 响应面法 参数优化 阻尼力 结构

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