基于监测数据的大跨度悬索桥频率与环境条件的相关性-中南大学学报.pdf

第 45 卷第 7 期 中南大学学报(自然科学版)  Vol.45  No.7  2014 年 7 月  Journal of Central South University (Science and Technology)  July2014  基于监测数据的大跨度悬索桥频率与环境条件的相关性模型 1, 2  3  1, 2  3  邓扬  ，李爱群  ，刘扬  ，丁幼亮  (1.  长沙理工大学 土木与建筑学院，湖南 长沙，410004；  2.  长沙理工大学 桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室，湖南 长沙，410004；  3.  东南大学 土木工程学院，江苏 南京，210096)  摘要：基于环境条件变化会导致桥梁结构模态参数发生改变，从而导致基于动力特性测试的损伤诊断出现误判等 问题，对江苏润扬大桥悬索桥的模态频率与环境条件长期监测数据进行处理，采用改进 BP 神经网络构建实测模 态频率与温度、风速及车辆荷载的相关性模型。在此基础上分离环境条件变化对频率的影响，并采用假设检验的 方法提出结构损伤预警方法。研究结果表明：基于提前停止技术和贝叶斯正则化技术的改进 BP 神经网络模型具 有良好的泛化能力，可以有效地消除模态频率的环境变异性；采用 t 检验的方法识别出江苏润扬大桥悬索桥第 5  阶和第 6阶频率的 0.16%和 0.12%异常变化，具有较强的损伤敏感性，适用于悬索桥结构的在线状态监测和预警。 关键词：模态频率；环境条件；风速；车辆荷载；悬索桥 中图分类号：TU311.41；U448.25  文献标志码：A  文章编号：1672−7207(2014)07−2401−09  Correlation models of modal frequencies and environmental  conditions for a long­span suspension bridge based on  monitoring data  1,2  3  1,2  3  DENG Yang  ,LI Aiqun ,LIU Yang  , DING Youliang  (1. School of Civil Engineering and Architecture, Changsha University of Science  Technology,  Changsha 410004, China;  2. Key Laboratory for Safety Control of Bridge Engineering, Ministry of Education and Hunan Province,  Changsha University of Science  Technology, Changsha 410004, China;  3. School of Civil Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China)  Abstract: Considering that the va