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基于SVM动能指标的桥梁时域损伤识别
| 论文题名： | 基于SVM动能指标的桥梁时域损伤识别 |
| 关键词： | 桥梁结构;时域损伤;识别方法;支持向量机;动能指标 |
| 摘要： | 本文通过对桥梁结构时域损伤识别方法的总结分析发现，对于桥梁服役期间车辆荷载对桥梁损伤的影响的研究较少。有鉴于此，本文将直接利用结构动力响应的速度信号，在时域内构建基于SVM动能能量比的损伤指标，进行损伤定位，依据动能能量比指标的变化判断桥梁损伤的程度。并应用该方法到有限元数值模拟试验中，主要研究工作包括： （1）通过阅读大量的国内外文献，对桥梁结构损伤识别的背景和意义以及其发展历史和研究的现状进行总结。重点介绍了主要的优化识别方法和模式识别方法在桥梁时域损伤识别中应用的情况。并对这些方法在桥梁损伤识别应用中存在的问题进行分析。 （2）对基于SVM动能能量指标的时域损伤识别方法进行阐述，包括支持向量机基本理论、基本概念以及优势，最优分类超平面，核函数和分类边界，SVM算法，动能比损伤识别理论。通过移动荷载作用下梁的动力方程，从而导出桥梁-车辆耦合系统中梁在强迫振动下某时刻的动力响应，最后利用得到的动力响应数据构建动能能量比指标，进行结构损伤程度和位置的识别。 （3）通过数值模拟实验运用上述方法。首先介绍实验方法和过程，给出混凝土损伤模型以及汽车车道荷载实现的技术途径。通过建立简支梁桥有限元模型探讨于SVM动能能量指标的时域损伤识别方法的实现过程，然后为了研究该方法的适用性，拓展该方法应用到一座3跨预应力混凝土连续梁桥按一定比例缩放的有限元模型中，同样按照这种方法进行桥梁损伤位置和损伤程度的识别。 （4）徐葛大桥时域损伤识别。以大跨度斜拉桥——徐葛大桥为研究对象，通过一座实际的徐葛大桥实测的传感器优化布置数据模型为基础，验证了利用动能能量指标的SVM方法在时域损伤识别的可行性，取得较好的效果，对于主塔的损伤识别给出了几种探讨，同时又由于这一方法的研究目前尚处于理论研究中，要使其能真正应用到桥梁结构健康监测，需要进一步研究。 |
| 作者： | 罗红波 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 冯仲仁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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