【摘 要】
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桥梁变形是桥梁状态评估的重要指标,在测量桥梁位移时,直接测量方法如LVDT、RTK-GPS、LDV等在实际应用中有很多局限性.由于从所测得的动应变中获得实时的位移模态和应变模态较为困难,而且大多数应变测量的采样频率较低,基于应变的间接桥梁变形重构方法在应用中仍存在一定的不足.提出一种基于长短时记忆(LSTM)神经网络重构桥梁变形的方法,该网络融合应变和加速度数据在训练后可以用作测量数据实时重构桥梁的变形.在应变模态、位移模态以及桥梁中性轴未知的情况下,该方法可以准确地重构变形.通过数值模拟和试验验证了重构
【机 构】
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安徽省交通控股集团有限公司,合肥230088;合肥工业大学土木与水利工程学院,合肥230009;合肥工业大学安徽省基础设施安全检测与监测工程实验室,合肥230009;合肥工业大学土木与水利工程学院,合
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桥梁变形是桥梁状态评估的重要指标,在测量桥梁位移时,直接测量方法如LVDT、RTK-GPS、LDV等在实际应用中有很多局限性.由于从所测得的动应变中获得实时的位移模态和应变模态较为困难,而且大多数应变测量的采样频率较低,基于应变的间接桥梁变形重构方法在应用中仍存在一定的不足.提出一种基于长短时记忆(LSTM)神经网络重构桥梁变形的方法,该网络融合应变和加速度数据在训练后可以用作测量数据实时重构桥梁的变形.在应变模态、位移模态以及桥梁中性轴未知的情况下,该方法可以准确地重构变形.通过数值模拟和试验验证了重构结果的准确性,结果表明,基于LSTM的数据融合方法在不同条件下都可以实现高精度的桥梁变形重构.
其他文献
为了准确描述半刚性榫卯柱架在水平荷载下的抗侧行为,提出能够综合考虑榫卯节点半刚性和柱体摇摆效应的弹性杆-弹簧单元的简化分析模型.分别采用直接刚度法和静力凝聚法计算得到柱架的整体刚度矩阵和抗侧刚度表达式,通过计算值和拟静力试验结果的对比,验证了模型的有效性.选取木材弹性模量、榫卯刚度、柱高及竖向荷载为研究对象进行拓展参数分析,结果表明:考虑柱体摇摆的柱架抗侧刚度明显大于不考虑时的刚度;弹性模量对抗侧刚度的影响很小;柱体摇摆对柱架抗侧刚度的影响程度随节点刚度的增大而逐渐降低;柱高越大,柱架的抗侧刚度越小;竖向
为探明玄武岩纤维水泥土在盐溶液(Na2SO4)和干湿循环耦合作用下的力学特性,将玄武岩纤维按一定比例掺入水泥土中,试块分批分次放入不同浓度的盐溶液中浸泡,而后放入烘干箱中烘干,如此实现若干次干湿循环,并基于无侧限抗压强度试验,研究低温和常温养护条件下纤维水泥土的强度变化规律,在此基础上,探讨盐溶液浓度和干湿循环次数对试块表面质量、抗压强度及应力-应变关系的影响.结果 表明:低温养护对强度的发展起到抑制作用,而玄武岩纤维依然能够改善水泥土的力学性能;纤维的介入,可有效提高水泥土抵抗盐溶液及干湿循环的共同作用
为研究台基对应县木塔地震响应的影响,采用ANSYS有限元软件建立了八角形台基、上部木结构及考虑台基影响的应县木塔整体结构有限元模型,采用模态分析法得到了模型的自振频率及周期.分析得到了上部木结构的弱水平刚度方向,并对上部木结构和考虑台基影响的整体结构模型输入地震波激励,对比分析了两种模型的地震响应.结果 表明:八角形台基的频率较高且各阶频率比较接近,当上部木结构的高阶频率与台基频率接近时,台基对上部木结构动力特性有较大影响.木塔东西方向为弱水平刚度方向.相比其他地震波激励,当长周期Tianjin波激励时,
唐代殿堂型木结构是中国最早的木结构建筑遗存,具有极其珍贵的历史文化和科学研究价值.为深入研究此类木构架的抗侧力性能,建立了经模型试验验证的唐代殿堂型木结构单间四柱空间木构架精细化有限元模型,探究斗拱-梁架一体化铺作层构造,柱脚管脚榫、柱头馒头榫等弱连接节点形式以及竖向荷载大小和位置对木构架滞回耗能及抗侧力性能的影响.结果 表明:水平往复荷载作用下,唐代殿堂型木构架表现为摇摆抬升,其水平位移以柱架层的水平位移为主,滞回曲线呈“S”形,具有明显的“捏缩”效应,两端较饱满,正反接近对称.木构架初始抗侧刚度最大,
桶形基础用于支撑海上风电升压站平台时,平台与电气设备分两阶段安装,中间存在数周到数月的间隔期.为探究桶形基础在二次加载阶段的峰值贯入阻力,发展了基于网格周期更新的有效应力大变形有限元方法,避免基础贯入引起周围土体单元扭曲,再现了黏土中基础“贯入-固结-二次加载”的全过程.对比已有的离心模型试验,验证了发展的大变形数值方法的可靠性.通过比较初始贯入阻力与固结后的贯入阻力,发现桶基与平台的安装间隔期能够有效增加桶基承载力,固结后的贯入阻力峰值仅需要很小的基础位移即可达到.开展变动参数分析,考察影响峰值贯入阻力
基于荷载传递法,考虑桩-桩相互作用并引入Pyke准则模拟桩-土界面上的加卸载行为,确定桩-土相互作用模型参数,从而建立能量桩双桩基础的沉降特性分析方法,并推广到能量桩群桩.通过与文献中实验数据的对比分析,验证了所提方法的可靠性.结合算例,利用该方法对在纯力学荷载、纯温度荷载以及热力耦合作用下的能量桩群桩基础沉降特性进行分析.结果 表明:力学荷载作用下,群桩位移比随着桩顶荷载水平的增大而减小;温度荷载作用下,群桩桩顶位移方向一致;热力耦合作用下,群桩的桩顶位移情况与具体的桩顶荷载水平和桩身温度增量有关.在桩
为了研究江南地区宋元时期传统木构建筑的抗连续倒塌性能,选择典型实例,通过三维扫描测绘建立实例及对应无铺作大殿的有限元模型,并进行抽柱后结构的空间推覆分析,研究铺作在空间木构架连续倒塌时对结构传力路径及极限承载力的影响.结果 表明:对于江南地区宋元传统木构建筑,当某根柱突然失效时,周围的梁、枋、棹、阑额等横向构件可以提供多个方向的拉结,防止结构进一步倒塌;铺作的存在对结构整体抗连续倒塌性能有明显提升,铺作之间的横向构件在倒塌时联合周围构件形成“组合桁架”共同受力,提供了有效传力路径和整体性拉结,使得局部柱失
为了预测冬季易结冰区斜拉索覆冰的增长,运用灰色关联分析方法分析斜拉索倾角、温度、湿度、风速、降雨量及气压对斜拉索覆冰厚度的关联影响,明确各影响因素的相关性大小,剔除弱相关性因素;联合遗传算法(GA)和鲸鱼算法(WOA)选择最优光滑因子,提出一种WOA-GA算法优化广义回归神经网络(GRNN)的斜拉索覆冰厚度预测方法.其特点是:以输出值与实际值均方差作为适应度函数,计算每个粒子的适应度值;将GA算法的交叉和变异算子引入WOA算法,同时借助权重更新策略,提升全局寻优的能力,避免WOA算法陷入局部最优解;最后,
为探究预应力部分外包钢组合梁在竖向加载下的变形性能,对12片预应力部分外包钢组合梁进行竖向两点加载试验,探究其裂缝开展、挠度与延性性能等变形性能.采用分型维度理论对各试件裂缝开展情况进行分析;利用Euler梁理论与Timoshenko梁理论分别推导梁的挠曲线方程,进而推出梁的跨中挠度计算值;计算预应力部分外包钢组合梁位移延性系数、截面曲率延性系数与能量延性系数,并采用灰度关联分析法进行3种延性系数的影响因素分析.结果 表明,施加一定程度预压应力的部分外包钢组合梁在破坏时裂缝开展最充分;基于Timoshen
相比中远场地震,近场地震含有高能速度脉冲,会激发结构显著的位移响应.为研究该速度脉冲对高速铁路简支梁桥车桥系统动力响应的影响,采用三角函数法模拟速度脉冲,并与无脉冲的远场地震叠加,合成不同脉冲类型、脉冲周期和脉冲幅值的脉冲型近场地震动,以跨径32 m的典型高速铁路简支梁桥为例,采用自编的车-轨-桥-地震分析程序TTBSAS进行仿真计算,详细探讨脉冲参数对车桥系统动力响应的影响.结果 表明:近场地震速度脉冲会显著增大高速铁路简支梁桥车桥系统的动力响应,在近场区域的车桥耦合振动分析中,不能忽略速度脉冲的影响;