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基于可解释机器学习的连续梁桥地震响应预测方法研究
1
作者
李悦
晏勇
+2 位作者
张常勇
李冲
李淑明
《世界桥梁》
北大核心
2025年第4期69-77,共9页
为提高桥梁地震响应预测效率,提出一种基于可解释机器学习的连续梁桥地震预测方法。该方法以公路网典型四跨连续梁桥结构特性和地震动参数为基础,首先构建桥梁设计特征参数和地震响应的数据集;然后运用决策树、支持向量机、随机森林及...
为提高桥梁地震响应预测效率,提出一种基于可解释机器学习的连续梁桥地震预测方法。该方法以公路网典型四跨连续梁桥结构特性和地震动参数为基础,首先构建桥梁设计特征参数和地震响应的数据集;然后运用决策树、支持向量机、随机森林及人工神经网络等机器学习模型对数据集进行训练和测试,采用决定系数R2、均方根误差RMSE、平均绝对误差MAE和均方误差MSE等指标评估模型的预测精度;最后基于可解释技术对最优模型中影响桥梁抗震性能的主要设计参数进行分析,并将最优模型与传统精确模拟进行对比。结果表明:人工神经网络模型对连续梁桥地震响应预测的适用性最高,其R2达到0.98,且RMSE、MAE和MSE均较小;地震动峰值加速度和桥墩直径是影响预测结果的主导因素,地震动峰值加速度、墩高、跨径与预测结果呈正相关,桥墩直径与其呈负相关;人工神经网络模型预测结果与传统精确模拟的误差在2.5%以下,且计算效率提高了500多倍。
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关键词
公路桥
连续梁桥
地震响应
设计特征参数
机器学习
可解释技术
人工神经网络模型
预测精度
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职称材料
基于实际损伤的桥梁体外预应力加固锚固区应力分析与配筋设计
被引量:
4
2
作者
胡营
李淑明
+1 位作者
骆佐龙
王美霞
《世界桥梁》
北大核心
2024年第1期110-116,共7页
为准确计算桥梁体外预应力加固锚固区应力,指导锚固区配筋设计,以一座4跨预应力混凝土连续刚构桥为背景,提出一种基于实际损伤的体外预应力加固锚固区应力分析与配筋设计方法。首先根据连续刚构桥下挠计算参数敏感性分析结果,确定计算...
为准确计算桥梁体外预应力加固锚固区应力,指导锚固区配筋设计,以一座4跨预应力混凝土连续刚构桥为背景,提出一种基于实际损伤的体外预应力加固锚固区应力分析与配筋设计方法。首先根据连续刚构桥下挠计算参数敏感性分析结果,确定计算参数组合,建立锚固区局部分析有限元模型;然后基于容许应力法对锚固区进行应力分析;最后对锚固区三向应力较大区域进行配筋设计。以3座桥梁为算例计算锚固区配筋量,并与基于全桥有限元法的实桥配筋结果进行对比,结果表明:采用该方法计算的锚固区横桥向、竖向和单锚局部承压区配筋量与采用全桥有限元法计算的配筋结果基本接近。该方法考虑了加固前原结构的损伤,对于非规则、异形锚固构造也具有适用性,同时避免了冗繁的全桥有限元建模与计算过程。
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关键词
桥梁工程
损伤
体外预应力加固
锚固区
应力
容许应力法
配筋设计
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职称材料
地震多发区山岭隧道新型隔震结构设计与应用研究
被引量:
1
3
作者
费建波
魏嘉延
+2 位作者
金家康
马伟斌
陈湘生
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2023年第11期1935-1943,共9页
为应对山岭隧道工程穿越活断层和高烈度地震区的挑战,提出在初期支护与二次衬砌之间填充新型橡胶隔震层结构,设计微孔发泡橡胶复合多孔橡胶结构、微孔发泡橡胶复合加劲骨架结构、点带支承隔震结构3种隔震层方案;研制速度相关高阻尼橡胶...
为应对山岭隧道工程穿越活断层和高烈度地震区的挑战,提出在初期支护与二次衬砌之间填充新型橡胶隔震层结构,设计微孔发泡橡胶复合多孔橡胶结构、微孔发泡橡胶复合加劲骨架结构、点带支承隔震结构3种隔震层方案;研制速度相关高阻尼橡胶材料,并开展循环加载试验验证材料的耗能效果。通过室内静力加载试验和数值计算发现,带状支承隔震结构的刚度随变形增大而增强,这种变刚度特性使隔震层能更好地抵抗地震时快速外部荷载作用,也能适应断层慢速错动。将带状支承橡胶隔震层结构应用于兰新高铁隧道震害修复工程中,设计隧道震害整治现场结构方案,提出施工工艺、工法,实践证明该结构可保证修复后的行车安全。
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关键词
山岭隧道
橡胶隔震层
隔震结构
活动断裂带
韧性
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职称材料
题名
基于可解释机器学习的连续梁桥地震响应预测方法研究
1
作者
李悦
晏勇
张常勇
李冲
李淑明
机构
北方工业大学土木工程学院
山东省
交通
规划设计院集团
有限公司
中
交公路长大桥建设国家工程研究
中
心
有限公司
中裕铁信交通科技股份有限公司
出处
《世界桥梁》
北大核心
2025年第4期69-77,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51408009)
北京市属高校基本科研业务费项目(110052971921/062)。
文摘
为提高桥梁地震响应预测效率,提出一种基于可解释机器学习的连续梁桥地震预测方法。该方法以公路网典型四跨连续梁桥结构特性和地震动参数为基础,首先构建桥梁设计特征参数和地震响应的数据集;然后运用决策树、支持向量机、随机森林及人工神经网络等机器学习模型对数据集进行训练和测试,采用决定系数R2、均方根误差RMSE、平均绝对误差MAE和均方误差MSE等指标评估模型的预测精度;最后基于可解释技术对最优模型中影响桥梁抗震性能的主要设计参数进行分析,并将最优模型与传统精确模拟进行对比。结果表明:人工神经网络模型对连续梁桥地震响应预测的适用性最高,其R2达到0.98,且RMSE、MAE和MSE均较小;地震动峰值加速度和桥墩直径是影响预测结果的主导因素,地震动峰值加速度、墩高、跨径与预测结果呈正相关,桥墩直径与其呈负相关;人工神经网络模型预测结果与传统精确模拟的误差在2.5%以下,且计算效率提高了500多倍。
关键词
公路桥
连续梁桥
地震响应
设计特征参数
机器学习
可解释技术
人工神经网络模型
预测精度
Keywords
highway network
continuous girder bridge
seismic response
structural characteristic parameter
machine learning
interpretable machine learning
artificial neural network
prediction precision
分类号
U448.215 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U442.55 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于实际损伤的桥梁体外预应力加固锚固区应力分析与配筋设计
被引量:
4
2
作者
胡营
李淑明
骆佐龙
王美霞
机构
中
路启明
交通
科技
有限公司
中裕铁信交通科技股份有限公司
山西大学电力与建筑学院
中
公高科养护
科技股份
有限公司
出处
《世界桥梁》
北大核心
2024年第1期110-116,共7页
基金
山西省自然科学基金面上项目(202203021221025)
山西省高等学校科技创新项目(2021L010)
中央高校基本科研业务费专项项目(300102213522)。
文摘
为准确计算桥梁体外预应力加固锚固区应力,指导锚固区配筋设计,以一座4跨预应力混凝土连续刚构桥为背景,提出一种基于实际损伤的体外预应力加固锚固区应力分析与配筋设计方法。首先根据连续刚构桥下挠计算参数敏感性分析结果,确定计算参数组合,建立锚固区局部分析有限元模型;然后基于容许应力法对锚固区进行应力分析;最后对锚固区三向应力较大区域进行配筋设计。以3座桥梁为算例计算锚固区配筋量,并与基于全桥有限元法的实桥配筋结果进行对比,结果表明:采用该方法计算的锚固区横桥向、竖向和单锚局部承压区配筋量与采用全桥有限元法计算的配筋结果基本接近。该方法考虑了加固前原结构的损伤,对于非规则、异形锚固构造也具有适用性,同时避免了冗繁的全桥有限元建模与计算过程。
关键词
桥梁工程
损伤
体外预应力加固
锚固区
应力
容许应力法
配筋设计
Keywords
bridge engineering
damage
external prestressing tendon retrofit
anchorage zone
stress
allowable stress method
prestressing tendons design
分类号
U445.72 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
地震多发区山岭隧道新型隔震结构设计与应用研究
被引量:
1
3
作者
费建波
魏嘉延
金家康
马伟斌
陈湘生
机构
极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室
滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室(深圳大学)
深圳大学土木与
交通
工程学院
中裕铁信交通科技股份有限公司
中
国
铁
道科学研究院集团
有限公司
铁
道建筑研究所
出处
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2023年第11期1935-1943,共9页
基金
国家自然科学基金(52178339,52090084)
中国铁道科学研究院集团有限公司基金(2020YJ170)。
文摘
为应对山岭隧道工程穿越活断层和高烈度地震区的挑战,提出在初期支护与二次衬砌之间填充新型橡胶隔震层结构,设计微孔发泡橡胶复合多孔橡胶结构、微孔发泡橡胶复合加劲骨架结构、点带支承隔震结构3种隔震层方案;研制速度相关高阻尼橡胶材料,并开展循环加载试验验证材料的耗能效果。通过室内静力加载试验和数值计算发现,带状支承隔震结构的刚度随变形增大而增强,这种变刚度特性使隔震层能更好地抵抗地震时快速外部荷载作用,也能适应断层慢速错动。将带状支承橡胶隔震层结构应用于兰新高铁隧道震害修复工程中,设计隧道震害整治现场结构方案,提出施工工艺、工法,实践证明该结构可保证修复后的行车安全。
关键词
山岭隧道
橡胶隔震层
隔震结构
活动断裂带
韧性
Keywords
mountain tunnel
rubber seismic isolation layer
seismic isolation structure
active fault zone
resilience
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于可解释机器学习的连续梁桥地震响应预测方法研究
李悦
晏勇
张常勇
李冲
李淑明
《世界桥梁》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于实际损伤的桥梁体外预应力加固锚固区应力分析与配筋设计
胡营
李淑明
骆佐龙
王美霞
《世界桥梁》
北大核心
2024
4
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下载PDF
职称材料
3
地震多发区山岭隧道新型隔震结构设计与应用研究
费建波
魏嘉延
金家康
马伟斌
陈湘生
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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