论文题目: 基于神经网络的桥梁安全性评估
论文类型: 硕士论文
论文专业: 结构工程
作者: 章灵加
导师: 徐家云
关键词: 钢筋混凝土桥梁,安全性,评估,神经网络,桥梁损伤
文献来源: 武汉理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 大型桥梁结构是交通运输体系中的枢纽工程,在国民经济和社会生活中起着举足轻重的作用。随着世界范围内桥梁事故的时有发生,世界各国,对既有桥梁结构的安全性日益关注,桥梁结构的安全性评价工作己经成关桥梁工程领域研究的热点问题。 神经网络对非线性问题有强大且准确的映射能力,可对任何连续的非线性函数进行任意精度的逼近。神经网络的这个特性,被广泛应用到各个领域中。其中RBF网络以其简单的结构、快速的训练过程及良好的推广能力等优越性能被应用于许多领域。本文基于RBF神经网络理论对既有桥梁进行评估,评估结果准确、有效。本文主要开展了以下几个方面的工作: 1、以裂缝宽度、挠度、混凝土强度、钢筋屈服强度、钢筋直径、保护层厚度作为输入层向量,以受弯承载率为输出层向量,建立了钢筋混凝土梁受弯承载率的神经网络模型。 2、把RBF神经网络评估的结果与用BP网络评估的结果比较,BP网络明显不如RBF网络,而且BP网络的训练的时间明显大于RBF网络,其训练速度比较慢。另外,RBF神经网络是一种局部逼近网络,问题有唯一确定的解,不存在BP网中所遇到的局部极小值问题。 3、在桥梁损伤评估层次结构模型的基础上,本文提出了基于神经网络的梁损伤评估方法。利用BRF网络的高精度模拟特性,以评价指标的评分值作为输入建立了子系统的神经网络评估模型,然后再以各子系统的损伤评估值作为输入建立了桥梁损伤综合评估模型,从而得出桥梁损伤的评估结果,并根据给定的标准,确定桥梁的损伤等级。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 桥梁安全性评价的目的及意义
1.2 桥梁评估技术的研究进展
1.2.1 国内外研究现状
1.2.2 现有的安全性评估方法
1.3 本文的主要研究内容
第二章 桥梁评估的神经网络法
2.1 神经网络概述
2.1.1 神经网络的发展概述
2.1.2 神经网络的特点
2.2 神经网络的基本原理
2.2.1 神经元模型特征
2.2.2 神经网络的构成
2.3 基于神经网络的桥梁损伤评估机理
2.3.1 桥梁损伤等级划分
2.3.2 桥梁损伤的神经网络评估原理
2.4 本章小结
第三章 基于神经网络的桥梁受弯承载率评估
3.1 神经网络模型比较
3.1.1 BP神经网络
3.1.2 RBF神经网络
3.2 基于神经网络的钢筋混凝土梁的受弯承载率计算
3.2.1 受弯承载率的RBF神经网络模型
3.2.2 样本数据的收集与整理
3.3 模型仿真实例与评价
3.3.1 前期准备
3.3.2 网络的创建、训练与测试
3.3.3 与BP网络的比较
3.4 本章小结
第四章 基于RBF神经网络桥梁损伤评估及应用
4.1 桥梁损伤评估指标体系的建立
4.1.1 桥梁评估子系统的划分
4.1.2 评价指标的确定
4.1.3 评价指标的评分方式
4.1.4 桥梁损伤评估的RBF网络模型
4.2 基于RBF神经网络桥梁子系统的评估
4.2.1 桥面铺装的评估
4.2.2 伸缩缝的评估
4.2.3 排水系统的评估
4.2.4 混凝土梁(板)的评估
4.2.5 横向联接系统的评估
4.2.6 桥墩的评估
4.2.7 桥台的评估
4.2.8 支座的评估
4.2.9 基础与地基的评估
4.2.10 附属结构的评估
4.3 桥梁损伤的综合网络评估
4.3.1 评价指标
4.3.2 网络的训练与验算
4.4 荆州市左黄桥安全性评价实例
4.4.1 左黄桥评价预测样本
4.4.2 网络的预测
4.4.3 评价结论
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
攻读硕士学位期间参与研究的课题
致谢
发布时间: 2006-01-04
参考文献
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