基于BP神经网络的桥梁移动荷载识别

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:BarDy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着桥梁结构性能逐渐退化及载重量的增加,危旧桥梁数量逐年增加,为确保桥梁结构的长期使用性能,根据既有桥梁的性能确定其限载能力非常迫切,因此对桥梁运营过程中车辆荷载信息的在线实时识别是未来新的研究方向。车辆荷载信息的获取是确定新桥设计荷载、既有桥梁剩余寿命预测以及治超预警等重要研究基础之一。车辆荷载信息获取前期普遍采用动态称重系统,在应用时需要挖开原有路面,不仅会破坏原有路面结构,而且造价成本较高,每年设备维护和保养费用昂贵,使得该系统的推广和使用受到限制。因此开展移动荷载识别具有非常重要的意义。在调研国内外研究现状的基础上,本文首先对移动荷载识别理论和方法进行了详细的阐述,通过综合分析提出了基于BP神经网络模型进行荷载参数识别的方法。其次,利用大型有限元程序ANSYS进行动力分析,通过参数化建模研究了多工况下桥梁结构的动态响应,基于MATLAB建立BP神经网络结构,将ANSYS中产生的动态响应作为BP神经网络的输入数据完成荷载的识别过程。然后建立了简支T梁分析模型,进行移动荷载的速度和横向位置的参数识别,分别选取结构的位移、速度和加速度等动态响应数据作为BP神经网络的输入参数,研究不同输入参数对荷载识别精度的影响,在此基础上针对BP神经网络结构进行了多参数输入优化设计,并对载荷识别的影响因素进行分析,分别研究了移动荷载速度,载重,测点位置,桥面不平整度以及噪声水平等因素对载荷识别的影响。最后,以某4跨预应力混凝土连续T梁桥工程为分析背景,通过静力实测挠度数据修正有限元模型,基于大量数值仿真分析数据组建和训练BP神经网络结构,以重车下的竖向加速度实测数据验证了该BP神经网络结构用于识别实桥中简单移动荷载的可行性。研究结果表明,针对同一BP神经网络结构,单一输入参数识别中加速度输入参数识别精度最高,速度和位移单参数输入识别精度依次降低;多输入参数组合优化设计后,采用速度和加速度输入参数组合可以明显优化识别过程,提高移动荷载的识别精度;移动荷载识别影响因素中,移动荷载速度越小、轴重越大、采集点位置越靠近跨中、桥面越光滑以及噪声水平越小,则识别精度越高,反之识别精度降低。研究结果可以为桥梁载荷识别及桥梁结构的性能评价提供参考,也可为桥梁结构的健康监测提供技术支持。
其他文献
随着国家深化医药卫生体制改革,医院将面临更加严苛的市场环境。医院不仅需要为群众提供必要的医疗服务,还需要借助—定的管理手段来推动医院长期、健康地发展,而采用全面预算管理模式是实现这—目标的有效方式。医院通过实施全面预算管理,还可以提高医院的运行效率,更好地适应社会主义的市场经济,把握住市场机遇,取得更好的社会效益和经济效益。本文以济宁Z医院为研究对象,文献研究法、调查分析法、案例分析法对济宁Z医院
菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus Lam.)在海南省有着悠久的种植历史和良好的发展前景,已有较大的种植面积和产量,目前已成为当地农业领域重要的经济作物之一。在菠萝蜜加工和销售过程中,约占果实质量40-45%的果皮多以废弃物丢掉,造成环境污染,果皮中丰富的生物资源也未得到充分利用。本文以菠萝蜜果皮为原料,通过单因素试验和响应面设计方法,研究建立了环境友好型提取技术—亚临界水提
根据国家统计局网站2017年最新发布的数据,截止2016年年底,我国60周岁及以上人口已达23086万人,约占总人口的16.7%;65周岁及以上人口则已达15003万人,约占总人口的10.8%。按
在当今社会,纯电动汽车作为新能源汽车的一个分支,其具有噪音低,无尾气排放,能源利用率高,能源消耗量少等特点,受到人们广泛青睐。但纯电动汽车的能源完全来源于车载动力电池,其能源有限,但目前充电时间较长,故要求电动汽车能在有限电量的情况下,能够拥有更大的续驶里程。空调系统作为纯电动汽车中能耗最大的辅助电器,其所消耗的功率大小会直接影响整车续驶里程,在特定工况下,甚至会影响整车动力性。车载动力电池在工作
油田注水系统运行优化问题属于油田工程优化仿真技术领域,利用计算机仿真技术可以建立油田注水系统运行优化的数学模型,将这一问题转化为含有0-1整型变量和连续变量的混合非
植物是生命的主要类型之一,在生物界扮演生产者的角色,对环境具高的敏感性和依赖性,特定的气候与环境只生存特定的植物。因此植物区系可以反映生长地的气候与环境,是衡量气候
14-3-3是一类在真核细胞中普遍存在并且高度保守的酸性蛋白家族。研究发现,有150多种蛋白以磷酸化依赖或非磷酸化方式与14-3-3蛋白家族发生相互作用,参与许多细胞生理过程,包
研究目的:胃癌是全球常见的恶性肿瘤之一,患病率和死亡率均位于世界前列,预后较差,需重点防治。而我国在全球范围内又属于胃癌高发国家,发病和死亡例数比较多,严重影响病人健康,疾病负担过重,是肿瘤预防和治疗的重点。胱氨酸/谷氨酸反向转运体SLC7A11是氨基酸转运系统Xc-(System Xc-)的一个功能性亚基,将一分子谷氨酸转运到细胞外同时将一分子胱氨酸转运到细胞内,在细胞内合成谷胱甘肽,在维持细胞
自从螺杆泵作为采油机械在油田应用以来,因为具有运动构件少、成本较低、吸入性能好、系统效率较高以及适应能力强等优点,因此在全球所有国家的油田机械采油中具有日益重要的
肝硬化已经成为危害我国人民健康的重大疾病之一,肝硬化的智能检测和成像观察具有重要的辅助诊断意义。正常肝在发展为肝硬化的过程中,肝组织弹性会发生显著变化,因此肝组织