基于响应统计特征和机器学习的桥梁损伤识别方法研究

【作者】 蒋雍建； 程楠； 刘泽佳； 周立成； 汤立群； 刘逸平； 蒋震宇；

【机构】 华南理工大学土木与交通学院亚热带建筑科学国家重点实验室；

【摘要】 本文基于交通控制理论的元胞自动机模型和实测车流数据建立随机车流模型,并将车流荷载作为珠江黄埔大桥北汊桥有限元模型的外在激励,在获得桥梁响应统计信息的基础上,结合多种机器学习方法提出了一种结合桥梁响应统计信息的损伤识别方法。首先对斜拉索损伤前后的斜拉桥进行静力响应分析,确定主梁上响应变化较大的关键测点,并探讨随机车流作用下关键测点响应变化的统计规律,将应变差值的统计特征参数作为损伤识别的指标。通过不同损伤工况下的有限元计算建立响应统计特征的样本库,利用随机森林、逻辑回归、梯度提升决策树等机器学习方法对斜拉索损伤位置进行识别,并通过准确率来判定各方法的识别效果。结果表明,逻辑回归和随机森林方法具有更好的识别效果,同时混合训练模式的识别效果明显高于单一训练模式的识别效果。更多还原