改進遺傳模擬退火算法及其在結構損傷識別中的應用.pdf

1、由于受到環(huán)境侵蝕、材料老化、交變荷載的疲勞效應等因素的耦合作用，土木工程結構在長達幾十年甚至上百年的使用過程中將不可避免地使結構產生損傷。結構的損傷不斷擴展，累積到一定程度時會使結構的抗力衰減，降低結構的可靠性和安全性，甚至導致整個結構發(fā)生破壞，引發(fā)災難性事故。因此，結構的健康監(jiān)測已成為土木工程學科的重點研究方向，及時發(fā)現損傷并采取相應的預防措施具有重要意義，而結構的損傷識別則是結構健康監(jiān)測的核心內容。目前采用智能算法對結構進行損傷識別

2、已成為一個熱點課題并取得了不錯的成果，所以本文采用改進遺傳模擬退火算法對結構進行損傷識別。
　　 遺傳算法具有較強的把握搜索過程總體的能力，但其局部搜索能力較弱，收斂速度慢;模擬退火算法具有較強的局部搜索能力。通過兩種算法的結合，互相取長補短并加以改進，形成了一種性能更加優(yōu)良的改進遺傳模擬退火算法。改進后的算法具有良好的局部搜索能力和全局搜索能力，收斂速度也明顯提高。
　　 結構的損傷識別包括損傷定位和損傷程度的識別。文

3、中采用有限單元法得到結構的整體質量矩陣、損傷前后的整體剛度矩陣和損傷后的頻率和振型;利用這些參數，采用殘余力向量法對框架結構進行損傷定位;然后以節(jié)點的殘余力向量法構造目標函數，以單元剛度折減系數為設計變量，應用改進的遺傳模擬退火算法分別對桁架結構和框架結構進行損傷程度的識別，并將識別結果同其他識別方法進行了比較，驗證了算法的有效性和可行性;模擬實際情況，文中還對添加噪聲情況下的結構進行了損傷識別，結果表明算法具有一定的抗噪性，有良好的實