基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的移動荷載識別方法研究.pdf

1、近年來世界各地災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)了人們對橋梁結構"健康"問題的廣泛關注.工程結構的實際性態(tài)將隨結構的使用而改變,如材料老化、疲勞斷裂等,這將導致橋梁的承載力下降,安全性受到威脅,由此結構健康監(jiān)測 (Health Monitoring) 成為當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構健康監(jiān)測中的基礎環(huán)節(jié),是決策者進行結構安全評估和決策的重要依據(jù),正確評定橋梁結構的實際受力狀況,是保證橋

2、梁結構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)絡技術的方法,引入時間變量作為網(wǎng)絡輸入的一維,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的分析,設計了用于識別移動荷載的BP神經(jīng)網(wǎng)絡結構,并將其應用于簡支梁及連續(xù)梁上移動荷載的識別當中. 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,導出由結構的動力響應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及不同位置測點的動力響應. 3 以時間 t 和動力響應為網(wǎng)絡輸入,移動荷載為網(wǎng)絡輸出,建立移動荷載識別的BP神經(jīng)網(wǎng)絡,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