基于CEEMDAN-VMD-PSO-LSTM模型的桥梁挠度预测

针对桥梁运行阶段的健康状态监测,构建了CEEMDAN-VMD-PSO-LSTM模型对桥梁挠度进行预测。该模型主要分为二次模态分解平稳化、粒子群优化(PSO)算法和长短期记忆(LSTM)网络预测三大模块,共有5个步骤:①利用自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)算法对桥梁原始挠度序列进行初次模态分解,分解为若干本征模态分解函数(IMF);②使用样本熵(SampEn/SE)计算各IMF分量的复杂度,并通过K-means聚类为高频、中频和低频3个IMF分量;③通过变分模态分解(VMD)算法对高频IMF分量进行二次模态分解;④分别对各个IMF分量通过PSO算法得出LSTM最优超参数组合;⑤将各最优超参数分别代入LSTM模型进行训练,并将各预测结果融合为最终的预测结果。结果表明:该预测方法具有最高的预测精度,为智慧桥梁的安全监测监控提供了新的技术方法。

基于深度学习的桥梁技术状况预测研究

桥梁技术状况预测是制定多年度桥梁养护计划的核心环节。为研究LSTM、DeepAR、Informer和Temporal Fusion Transformer等深度学习算法在桥梁技术状况预测领域的可行性和应用潜力,本文依托我国东部某省份的公路桥梁数据进行测试验证研究。验证结果表明:深度学习模型可应用于桥梁技术状况预测,所用数据在时间序列上的稀疏性限制了模型捕捉时间依赖关系和进行准确预测的能力,在未来实际生产过程中,应统一数据标准,提高时序数据的质量,确保时间步长的一致性,以保证预测结果的准确性与可靠性。

应用CEEMDAN-VMD-PSO-LSTM模型对桥梁挠度的预测研究

为进一步提高桥梁挠度预测的准确性,文章提出一种结合CEEMDAN、VMD、PSO及LSTM的混合模型。试验结果表明,该混合模型在桥梁挠度预测上表现出色,与其他单一模型相比,具有更高的稳定性与精度,可为桥梁健康监测提供新的思路与方法,并为桥梁结构安全领域提供借鉴与指导。

改进的城市桥梁震害预测因子法研究及其应用1

本文根据对青岛市123座桥梁的考察结果,建立了与青岛市桥梁类型比例相当的国内243座桥梁的资料,并以此为对象阐述了城市桥梁震害预测因子法的研究过程,确定了桥梁易损性影响因素及其取值,给出了桥梁震害预测指标计算方法和各种破坏状态的划分依据等。最后将此方法运用到青岛市地震应急指挥系统中,对青岛市的123座桥梁进行了桥梁震害模拟。

多项式分布滞后模型在桥梁挠度预测中的应用

介绍了PDL(多项式分布滞后)模型,并将其应用于某桥梁挠度预测,重点考虑了温度以及车流量对挠度的影响。借助EVIEWS软件对桥梁不同时期的挠度变形值进行预测,并与灰色GM(1,1)模型的预测结果进行对比分析。结果表明,PDL模型具有比灰色模型更高的预测精度,其预测结果更为可靠,对类似工程有一定的借鉴作用。

优化组合预测模型在桥梁变形预测中的应用

为提高桥梁变形预测的精度,探讨不同预测模型在桥梁变形预测中的效果,结合桥梁变形监测数据及组合预测思路,构建桥梁的MC误差修正优化组合预测模型。通过实例验证得出,组合预测较单项预测具有更高的预测精度及稳定性,其中以RBF神经网络组合的预测精度最高;同时,误差优化修正模型进一步减小了预测误差,优化后预测结果的相对误差期望值为0.86%,方差值为0.097 3mm2,准确预测了桥梁变形,验证了该思路的有效性。

基于贝叶斯傅里叶动态模型的桥梁极值应力预测

研究了基于健康监测应力数据的桥梁极值应力动态预测.考虑到监测应力的周期性、随机性和动态性等特点,首先初次建立了桥梁监测极值应力的傅里叶动态非线性模型(Fourier Dynamic Nonlinear Model,FDNM),结合Taylor级数展开技术,将FDNM近似转化为傅里叶动态线性模型(Fourier Dynamic Linear Model,FDLM);然后采用贝叶斯方法,基于动态监测极值应力数据,建立了无先验信息的贝叶斯傅里叶动态线性模型(Bayesian Fourier Dynamic Linear Model: BFDLM),进而对监测极值应力的一步向前预测分布参数和后验应力状态分布参数进行了预测分析;最后通过实际桥梁监测极值应力数据对本文所建模型和方法的合理性及适用性进行了验证分析,结果表明本文所建BFDLM能够反映桥梁极值应力的周期性、随机性以及动态性等特点.研究成果将为桥梁监测极值应力预测提供理论基础和应用方法.

最优非负变权灰色非线性模型及桥梁变形预测

针对灰色预测模型GM(1,1)拟合精度低的情况,创新性的提出GM(1,1)模型同正弦函数、余弦函数、指数函数和同常数相结合的灰色非线性模型,并给出模型解算和精度评定方法。在此基础上,根据变权原理又提出了最优非负变权灰色非线性模型解算思路。并用某桥梁变形监测工程实例进行验证。通过比较分析各模型精度发现:最优非负变权灰色非线性模型预测精度较GM(1,1)模型、灰色非线性模型得到一定程度的提高,可以应用于桥梁变形预测中。

基于BP神经网络与GM(1,1)模型组合算法的桥梁耐久性预测

针对混凝土桥梁耐久性历史评估数据的特点,提出一种基于BP神经网络与GM(1,1)模型的桥梁耐久性组合预测方法。通过GM(1,1)模型,以部分数据作为样本进行预测,在此基础之上,引入BP神经网络对预测的残差序列进行处理,旨在克服单一预测模型的不足,取得更高的预测精度。算例表明,本文算法精度明显高于传统GM(1,1)模型,与类似算法相比,精度上也有所提高。

基于桥墩水痕与推理公式法的桥梁水害预测

针对现行中小流域桥梁水害预测方法存在误差大、外业强度大、缺乏水文资料难预测等弊端,提出一种用历史桥墩水痕推求换算流域面积的新方法,进而用推理公式法预测降雨形成的桥位断面洪峰流量。实例证明,该法简单高效,能够满足实际生产的需要。

PSO优化LSTM时间序列的桥梁变形预测

针对长短时记忆网络(LSTM)模型的桥梁变形预测存在精度低,预测效果能力弱等问题,利用粒子群算法(PSO)对LSTM模型的参数进行优化,提出PSO优化LSTM神经网络的桥梁位移预测模型。工程实例数据分析结果表明:与LSTM模型和反向传播(BP)神经网络模型进行对比分析,在拟合能力方面等具有改进效果,所建模型的均方根误差为3.68 mm、平均绝对误差为1.47 mm,进而验证了本文模型在桥梁位移预测的可行性和有效性。

基于回归分析方法的桥梁技术状况预测

以北京高速公路桥梁历年技术状况评定数据为基础,利用回归分析方法拟合桥梁技术状况衰退模型,进而预测桥梁技术状况发展趋势.通过对京藏高速公路桥梁技术状况的预测,论证了基于回归分析方法预测桥梁技术状况的可行性.

桥梁技术状况预测方法研究

结合辽宁省的桥梁工程及管理具体情况,研究了辽宁省桥梁技术状况预测方法,提出了具体桥梁中修及大修(或改建)年限的确定方法,从而为桥梁管理人员了解桥梁养护维修工作提供有效途径。

桥梁变形预测模型的构建及应用

构建科学有效的变形预测模型对于预测桥梁的变形趋势与状态,保障桥梁的安全运营具有现实意义。基于桥面动态变形频率特征,从温度、相对湿度、风速和风向等综合影响中分析各因素对桥面变形的影响。结合主成分分析结果,引入多变量时间序列模型,构建主成分-多变量时间序列模型,利用桥梁实测数据对模型的拟合及预测精度进行分析与验证。结果表明,主成分-多变量时间序列模型在x、y、h 3个方向的拟合均方根误差分别为2 mm、2 mm和8 mm,优于多变量时间序列法和神经网络法;在x、y、h 3个方向的预测均方根误差分别为3 mm、3 mm和6 mm,表明所构建的主成分-多变量时间序列模型在桥梁变形预测方面具有一定的有效性及适用性。

灰色系统理论在桥梁劣化预测模型中的应用

根据辽宁地区桥梁承载力下降检测资料,应用灰色系统理论对在役桥梁劣化趋势进行分析,提出以时间与状态得分为等间隔初始序列,推导出桥梁劣化预测模型按指数分布表达式,并对检测序列进行分析验证,为桥梁劣化预测提供参考。

基于回归分析方法的桥梁技术状况预测

本文以北京高速公路桥梁历年技术状况评定数据为基础,利用回归分析方法拟合桥梁技术状况衰退模型,进而预测桥梁技术状况发展趋势。通过对京藏高速公路桥梁技术状况的预测,论证了基于回归分析方法预测桥梁技术状况的可行性。

桥梁损伤预警系统的设计与实现

基于对单塔斜拉桥模型的动力响应试验,研究了结构损伤预警系统的功能、模块划分、工作流程、数据库和应用软件的设计和实现方法。为保证结构损伤预警的实时性与准确性,提出了分别针对突发性损伤和累积性损伤的平行预警模式。开发了桥梁历史数据纵向对比功能,帮助发现桥梁结构异常状态,以进一步触发远程诊断中心预警系统,达到对结构损伤的群体参与协同诊断,并在此基础上编制了桥梁损伤预警系统软件。

基于物联网技术的高速公路桥梁养护智能化管理研究

本文主要利用物联网技术,探究其在高速公路桥梁养护管理方面的应用。首先,通过传感器网络获取桥梁的实时状态信息,包括道路表面情况、桥梁结构状况、环境气候情况等数据。然后,利用这些数据构建大数据平台,通过深度学习算法对数据进行处理和分析,实现对桥梁的状态进行智能预测和预警。此外,借助物联网技术,能实现对维护工作的实时监控和智能调度,从而提高工作效率和质量。研究结果表明,物联网技术在高速公路桥梁养护管理中的应用具有广阔的前景,不仅可大大提高工作效率,降低工作成本,能实现对桥梁状态的准确预测,为提前制定维护策略提供数据支持,从而确保高速公路的安全运营。

桥梁施工控制的一些力学问题

结合实际工程,归纳了桥梁施工控制的基本方法及探讨其中的一些力学问题,为同类桥梁施工控制提供一些经验,有利于工程的顺利开展。

关于公路桥梁资产价值评估方法的研究

桥梁是公路设施组成中不可或缺的组成部分,因此对桥梁设施的资产管理变得尤为重要,而现今国内外目前没有一种在工程实践中实用的桥梁资产价值的计算方法。将桥梁技术等级评价技术、桥梁技术等级预测技术与资产价值估算方法相结合,建立了基于桥梁技术状况的桥梁设施资产价值评估方法。该方法在工程实践中具有比较强的实用价值。