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基于响应统计特征和机器学习的桥梁损伤识别方法研究

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【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。

【基金】 广东省科技计划项目,面向桥梁长期健康监测的大数据处理技术及应用(2015B010131009)
  • 【会议录名称】 2018年全国固体力学学术会议摘要集(下)
  • 【会议名称】2018年全国固体力学学术会议
  • 【会议时间】2018-11-23
  • 【会议地点】中国黑龙江哈尔滨
  • 【分类号】TP181;U441
  • 【主办单位】中国力学学会固体力学专业委员会、国家自然科学基金委员会数理科学部
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