[發明專利]橋梁結構損傷識別方法、裝置及終端設備

在審

• 申請號: 202110432432.X
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113010954A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 劉杰;王海龍;劉慶寬;張瑞云;王國安;徐永峰;張志國;呂鵬;曹立輝
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學;河北建筑工程學院
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;G06F30/25;G06F30/27;G06N3/00;G06N3/12;G06F111/06
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 付曉娣

1.一種橋梁結構損傷識別方法，其特征在于，包括：

基于目標橋梁結構在環境激勵下的響應信號，獲得實測響應參數值；

將所述實測響應參數值作為預設多目標優化算法的目標函數的目標值，基于所述預設多目標優化算法在預設損傷識別診斷模型上對理論響應參數值進行優化，獲得優化后的理論響應參數值對應的輸入參數優化值；

根據所述輸入參數優化值對所述目標橋梁結構進行損傷識別。

2.如權利要求1所述的橋梁結構損傷識別方法，其特征在于，獲得所述預設損傷識別診斷模型的過程包括：

建立所述目標橋梁結構的基準有限元模型；

基于所述目標橋梁結構預設的損傷工況、輸入參數和響應參數進行試驗設計，獲得試驗設計矩陣；

將所述試驗設計矩陣代入所述基準有限元模型進行計算，獲得損傷樣本數據；

根據所述損傷樣本數據分別對至少兩個損傷識別診斷模型進行計算，并根據計算結果獲得每個損傷識別診斷模型的精度；

將精度最高的損傷識別診斷模型確定為所述預設損傷識別診斷模型。

3.如權利要求2所述的橋梁結構損傷識別方法，其特征在于，在基于所述目標橋梁結構預設的損傷工況、輸入參數和響應參數進行試驗設計，獲得試驗設計矩陣之前，還包括：

根據至少兩個損傷識別診斷模型中初始化每個損傷識別診斷模型所需的最小樣本點數，確定進行所述試驗設計的試驗設計次數和模型計算采樣點數。

4.如權利要求3所述的橋梁結構損傷識別方法，其特征在于，所述根據所述損傷樣本數據分別對至少兩個損傷識別診斷模型進行計算，包括：

對所述損傷樣本數據進行采樣，采樣點的數目與所述模型計算采樣點數相同，獲得采樣數據；

根據所述采樣數據分別對至少兩個損傷識別診斷模型進行計算。

5.如權利要求4所述的橋梁結構損傷識別方法，其特征在于，每個損傷識別診斷模型的精度包括R²檢驗結果和相對均方根誤差；

所述根據計算結果獲得每個損傷識別診斷模型的精度，包括：

根據獲得每個損傷識別診斷模型的精度；

其中，R²為損傷識別診斷模型的R²檢驗結果，RMS為損傷識別診斷模型的相對均方根誤差，y_rs(j)為所述采樣數據中第j個樣本點對應的損傷識別診斷模型的計算值，j為正整數，y(j)為第j個樣本點的有限元計算結果，為有限元計算結果平均值，K為樣本點的數目。

6.如權利要求5所述的橋梁結構損傷識別方法，其特征在于，獲得所述預設多目標優化算法的過程包括：

基于所述目標橋梁結構預設的損傷工況對至少兩種多目標優化算法進行訓練，獲得每種多目標優化算法在全部工況收斂且達到最優值時的迭代次數，以及在相同迭代次數里，每種多目標優化算法的Pareto最優解數量；

將所述迭代次數最少且所述Pareto最優解數量最多的多目標優化算法確定為預設多目標優化算法。

7.一種橋梁結構損傷識別裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于基于目標橋梁結構在環境激勵下的響應信號，獲得實測響應參數值；

優化模塊，用于將所述實測響應參數值作為預設多目標優化算法的目標函數的目標值，基于所述預設多目標優化算法在預設損傷識別診斷模型上對理論響應參數值進行優化，獲得優化后的理論響應參數值對應的輸入參數優化值；

識別模塊，用于根據所述輸入參數優化值對所述目標橋梁結構進行損傷識別。