基于小波-人工免疫算法的框架結構損傷識別研究.pdf

1、在建筑結構中框架結構是運用比較普遍的一種結構形式，因受自然或人為因素的影響，結構可能會出現(xiàn)損傷，對結構的安全構成威脅，當損傷積累到一定程度，甚至可能釀成重大的工程事故。故對框架結構損傷識別方法的研究意義重大。
　　小波分析作為一種新的信號處理手段，它能在時頻兩域很好的表征信號的局部特征，能較好的分析信號的奇異點位置，因而小波理論已被應用到結構的損傷診斷中；人工免疫算法是模仿生物免疫系統(tǒng)的運行機制而建立的一種學習、優(yōu)化的人工智能算法

2、，人工免疫算法具有優(yōu)越的全局搜索能力,可進行結構損傷程度的識別。本文將這兩者的優(yōu)點進行有機的結合，提出了小波-人工免疫算法的概念，建立了一種既能識別結構損傷位置又能確定損傷程度的小波-人工免疫算法，即通過將小波分析與人工免疫算法相結合的方法實現(xiàn)對框架結構的損傷位置和損傷程度的識別。
　　以含損傷的框架結構為研究對象，采用本文提出的小波-人工免疫算法，建立框架結構有限元模型，采用Lanczos法對結構進行模態(tài)分析，得到含損傷框架結構

3、的模態(tài)參數(shù)，運用小波分析方法對結構的模態(tài)參數(shù)進行連續(xù)小波變換得到小波系數(shù)圖，通過圖形中的奇異點來識別框架結構損傷的位置。然后，以基于結構的頻率和模態(tài)振型建立的目標函數(shù)為抗原，以小波識別出的損傷單元的損傷程度(即問題的解)作為抗體，運用人工免疫算法進行全局尋優(yōu)的迭代計算，進而實現(xiàn)對結構的損傷程度的識別。
　　本文建立了一層一跨多損傷（兩處損傷和三處損傷）和一層兩跨多損傷（三處損傷和四處損傷）框架結構的有限元模型，設置多種工況進行數(shù)值