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基于PCA-EWM两级特征融合和NGO-GRU的梁桥损伤诊断
1
作者
项长生
刘辰雨
+2 位作者
赵华
刘屺阳
李峰
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第28期12277-12286,共10页
为了提高损伤识别中单一指标对损伤的灵敏度和抗噪能力,基于模态应变能理论,提出联合主成分分析(principal component analysis,PCA)和熵权融合(entropy weight method,EWM)的两级特征融合方法,并使用北方苍鹰优化算法(northern goshawk...
为了提高损伤识别中单一指标对损伤的灵敏度和抗噪能力,基于模态应变能理论,提出联合主成分分析(principal component analysis,PCA)和熵权融合(entropy weight method,EWM)的两级特征融合方法,并使用北方苍鹰优化算法(northern goshawk optimization,NGO)结合门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)进行桥梁损伤程度预测。首先,基于传统的模态应变能理论,构造出对角模态应变能比,由此衍生出对角模态应变能比变化率,对角模态应变能比耗散率,标准化对角模态应变能比差指标。其次,使用主成分分析实现指标内特征提取,熵权法融合指标间的特征,从而构造出加权决策指标(weighted decision index,WDI)。将单个模态应变能衍生指标输入到NGO-GRU混合神经网络中,损伤程度为输出,从而建立指标值与损伤程度之间的关系,进而实现损伤量化。通过三跨连续梁桥数值模型对所提出的方法进行验证,结果表明:加权决策指标具有良好的损伤定位能力和抗噪性,混合神经网络具有较高的损伤预测精度,预测准确率为91.14%。
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关键词
损伤识别
梁桥
模态应变能
主成分分析(PCA)
门控循环单元(GRU)
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职称材料
联塔斜拉桥大吨位屈曲约束支撑设计研究
2
作者
王伟
王朝
刘鹏飞
《世界桥梁》
北大核心
2024年第6期80-86,共7页
桑园子黄河大桥为主跨328 m的分幅联塔斜拉桥,位于抗震设防烈度8度的高烈度地震区,联塔共用基础和承台,横向地震作用下联塔同向运动后产生竖向相对位移,联塔间需要能提供较大连接刚度与耗能能力的连接装置。针对联塔结构的耗能减震需求...
桑园子黄河大桥为主跨328 m的分幅联塔斜拉桥,位于抗震设防烈度8度的高烈度地震区,联塔共用基础和承台,横向地震作用下联塔同向运动后产生竖向相对位移,联塔间需要能提供较大连接刚度与耗能能力的连接装置。针对联塔结构的耗能减震需求,提出基于屈曲约束支撑(BRB)的阻尼耗能解决方案,在联塔间设置多套交叉布置的BRB形成多个阻尼器对,通过轴向拉伸与压缩协同发挥耗能能力。联塔结构竖向最大承载力要求达9450 t,设计制作大吨位足尺BRB试件,并进行有限元分析与力学性能试验,研究BRB试件屈服承载力、屈服位移、弹性刚度、极限位移、耗能能力及疲劳性能等。结果表明:BRB各项指标均表现良好,力学性能满足设计及标准要求,具有良好的拉压均匀性与塑性变形能力,耗能率较高。
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关键词
联塔斜拉桥
屈曲约束支撑
大吨位
力学性能
屈服承载力
弹性刚度
有限元法
足尺试验
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职称材料
题名
基于PCA-EWM两级特征融合和NGO-GRU的梁桥损伤诊断
1
作者
项长生
刘辰雨
赵华
刘屺阳
李峰
机构
兰州理工大学土木
工程
学院
兰州理工大学西部土木
工程
防灾减灾教育部
工程
研究中心
甘肃
省交通科学研究院集团
有限公司
甘肃五环公路工程有限公司
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第28期12277-12286,共10页
基金
国家自然科学基金(51868045)
甘肃省公交建集团科技项目(2022-ZH-061)
兰州市科技计划(2022-5-48)。
文摘
为了提高损伤识别中单一指标对损伤的灵敏度和抗噪能力,基于模态应变能理论,提出联合主成分分析(principal component analysis,PCA)和熵权融合(entropy weight method,EWM)的两级特征融合方法,并使用北方苍鹰优化算法(northern goshawk optimization,NGO)结合门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)进行桥梁损伤程度预测。首先,基于传统的模态应变能理论,构造出对角模态应变能比,由此衍生出对角模态应变能比变化率,对角模态应变能比耗散率,标准化对角模态应变能比差指标。其次,使用主成分分析实现指标内特征提取,熵权法融合指标间的特征,从而构造出加权决策指标(weighted decision index,WDI)。将单个模态应变能衍生指标输入到NGO-GRU混合神经网络中,损伤程度为输出,从而建立指标值与损伤程度之间的关系,进而实现损伤量化。通过三跨连续梁桥数值模型对所提出的方法进行验证,结果表明:加权决策指标具有良好的损伤定位能力和抗噪性,混合神经网络具有较高的损伤预测精度,预测准确率为91.14%。
关键词
损伤识别
梁桥
模态应变能
主成分分析(PCA)
门控循环单元(GRU)
Keywords
damage identification
beam bridge
modal strain energy
principal component analysis(PCA)
gated recurrent unit(GRU)
分类号
TU317.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
联塔斜拉桥大吨位屈曲约束支撑设计研究
2
作者
王伟
王朝
刘鹏飞
机构
甘肃五环公路工程有限公司
中铁桥研科技
有限公司
出处
《世界桥梁》
北大核心
2024年第6期80-86,共7页
文摘
桑园子黄河大桥为主跨328 m的分幅联塔斜拉桥,位于抗震设防烈度8度的高烈度地震区,联塔共用基础和承台,横向地震作用下联塔同向运动后产生竖向相对位移,联塔间需要能提供较大连接刚度与耗能能力的连接装置。针对联塔结构的耗能减震需求,提出基于屈曲约束支撑(BRB)的阻尼耗能解决方案,在联塔间设置多套交叉布置的BRB形成多个阻尼器对,通过轴向拉伸与压缩协同发挥耗能能力。联塔结构竖向最大承载力要求达9450 t,设计制作大吨位足尺BRB试件,并进行有限元分析与力学性能试验,研究BRB试件屈服承载力、屈服位移、弹性刚度、极限位移、耗能能力及疲劳性能等。结果表明:BRB各项指标均表现良好,力学性能满足设计及标准要求,具有良好的拉压均匀性与塑性变形能力,耗能率较高。
关键词
联塔斜拉桥
屈曲约束支撑
大吨位
力学性能
屈服承载力
弹性刚度
有限元法
足尺试验
Keywords
cable-stayed bridge with connected pylons
buckling-restrained brace
large tonnage
mechanical property
buckling resistance
elastic stiffness
finite element method
full-scale test
分类号
U448.27 [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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于PCA-EWM两级特征融合和NGO-GRU的梁桥损伤诊断
项长生
刘辰雨
赵华
刘屺阳
李峰
《科学技术与工程》
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
联塔斜拉桥大吨位屈曲约束支撑设计研究
王伟
王朝
刘鹏飞
《世界桥梁》
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
统计分析
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