橋梁健康狀態(tài)的智能評估方法研究.pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)在營運期間，會受到設(shè)計或施工的缺陷、氣候或環(huán)境作用、日益增加的交通流量和超載的損壞等諸多因素的影響而產(chǎn)生安全隱患，若不及時地對這些帶有結(jié)構(gòu)損傷的橋梁進(jìn)行監(jiān)測和評估，就不能使之得到有效的維修和加固。這樣，不僅會影響行車安全，縮短橋梁使用壽命，甚至?xí)l(fā)生橋梁突然破壞或倒塌等橋毀人亡的災(zāi)難。因此，對橋梁狀態(tài)進(jìn)行評估已成為橋梁研究領(lǐng)域的熱點問題，具有很強的學(xué)術(shù)價值和現(xiàn)實意義。 本文將橋梁狀態(tài)的評估歸結(jié)為橋梁狀態(tài)綜合評估、損傷評估

2、、可靠度評估等幾個方面的課題，提出了智能評估的思想，并進(jìn)行了以下幾方面的研究工作。 1.闡述了利用層次分析方法進(jìn)行橋梁狀態(tài)評估的優(yōu)越性。通過對各種橋型狀態(tài)進(jìn)行分析，建立了一套針對不同橋型結(jié)構(gòu)的層次型評估體系結(jié)構(gòu)，從而將多而繁瑣的評估指標(biāo)條理化、層次化。 2.以層次分析方法為基礎(chǔ)，提出了基于模糊層次分析的橋梁健康狀態(tài)模糊評估方法，即通過利用模糊一致矩陣來反映專家判斷的不確定性和模糊性。同時，文章提出利用不確定性層次分析進(jìn)行

3、橋梁健康狀態(tài)評估的方法。由于利用常規(guī)方法獲取的權(quán)重區(qū)間無法進(jìn)行橋梁狀態(tài)評估，本文提出了一種計算最優(yōu)權(quán)重的單目標(biāo)優(yōu)化模型，并利用實數(shù)遺傳算法進(jìn)行全局最優(yōu)搜索計算。利用兩種方法分別對一座混凝土連續(xù)梁橋進(jìn)行實例分析與比較，證實了兩種方法的可行性和有效性。 3.文章又引入了模糊推理方法來表達(dá)模糊性和不確定性的評估知識，研究了Takagi-Sugeno(T-S)模糊推理方法在健康狀態(tài)推理評估中的應(yīng)用問題。 4.以基于層次的橋梁健康

4、狀態(tài)評估模型為目標(biāo)，研究結(jié)合模糊理論和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，建立了基于信息輸入的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理評估框架。利用模糊推理規(guī)則，生成了用于網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的樣本庫，而利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)存儲了規(guī)則庫中的專家知識與經(jīng)驗，從而能有效地對橋梁進(jìn)行健康狀態(tài)評估。實例應(yīng)用證明了該技術(shù)方法的可行性。 5.根據(jù)結(jié)構(gòu)反演橋梁狀態(tài)的思路，提出利用人工智能技術(shù)建立基于模型智能修正的橋梁健康狀態(tài)評估方法，并分別對基于遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型修正方法進(jìn)行了探討。提出了利用模態(tài)