基于模态频率应变能熵和Tent—SSA—BP神经网络的桥梁损伤识别方法的研究  

作　　者：项长生[1,2] 施昊 杨睿 

机构地区：[1]兰州理工大学土木工程学院,兰州市730050 [2]兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心,兰州市730050

出　　处：《公路》2023年第3期143-150,共8页Highway

基　　金：国家自然科学基金项目,项目编号51868045。

摘　　要：针对服役中的中小型梁桥因环境和材料因素影响易发生损伤的问题,提出了一种融合模态应变能、频率和信息熵的桥梁损伤识别的方法。该方法首先提取出桥梁的模态参数,通过公式得出模态频率应变能熵,对梁进行单点和多点损伤定位分析。其次,利用混沌tent映射,优化麻雀搜索算法的权阈值,调整寻优能力,并且将麻雀搜索算法(SSA)和混沌优化过后的麻雀搜索算法(Tent—SSA)分别优化BP神经网络。最后,将熵值变化率作为输入数据放进神经网络中训练,输出简支梁桥的损伤程度,做出定量对比分析。使用有限元软件进行算例分析的结果表明,模态频率应变能熵能精确定位损伤的位置,对损伤的敏感度较强,解决了识别过程中的非线性问题;同时,优化过后的BP神经网络对损伤识别的准确率更高,预测效果更好。

关 键 词：桥梁工程 损伤识别 模态频率应变能熵 混沌tent映射 麻雀搜索算法 BP神经网络 

分 类 号：U441.4[建筑科学—桥梁与隧道工程]