1、大量工業(yè)與民用建筑和社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施在長(zhǎng)期的服役過程中受到使用荷載及各種自然和人為因素的作用，不斷出現(xiàn)損傷累積和功能退化，極端情況下甚至弓l發(fā)突發(fā)性災(zāi)難。對(duì)結(jié)構(gòu)健康狀況和損傷進(jìn)行有效的評(píng)估已經(jīng)成為國(guó)際土木工程界面臨的一項(xiàng)緊迫課題，其中結(jié)構(gòu)參數(shù)和損傷識(shí)別是其關(guān)鍵和核心問題之一。 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于具有能以任意精度逼近任何線性和非線性函數(shù)關(guān)系的能力而在土木工程相關(guān)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，包括結(jié)構(gòu)參數(shù)識(shí)別和損傷評(píng)估。但以往基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)

2、響應(yīng)時(shí)間序列的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法往往只能給出定性的結(jié)論而不能得出定量的結(jié)論，本文提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)時(shí)程的結(jié)構(gòu)參數(shù)和損傷識(shí)別方法，并通過模型結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)得到驗(yàn)證。另一方面，由于遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)具有自動(dòng)、實(shí)時(shí)、在線的特點(diǎn)，是對(duì)實(shí)際工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的重要課題。本文對(duì)湖南大學(xué)土木工程學(xué)院研究開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室(NetworkedStructural Laboratory，NetSLab)的通訊平臺(tái)進(jìn)行升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)測(cè)量

3、時(shí)間序列遠(yuǎn)程傳輸，并與本文提出的結(jié)構(gòu)參數(shù)和損傷識(shí)別方法相結(jié)合，為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)提供了一個(gè)新工具。 本文首先回顧了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)和基于振動(dòng)的損傷識(shí)別方法，并對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在土木工程中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。其次，提出了一種直接運(yùn)用結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)測(cè)量、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)域結(jié)構(gòu)參數(shù)直接識(shí)別方法，并采用振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)的實(shí)測(cè)加速度響應(yīng)對(duì)此方法進(jìn)行驗(yàn)證。基于結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程的離散解，對(duì)參數(shù)識(shí)別方法的理論基礎(chǔ)以及兩個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建依據(jù)進(jìn)行了闡明。為了對(duì)目

4、標(biāo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)識(shí)別，首先假定一個(gè)參考結(jié)構(gòu)并構(gòu)建一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)描述參考結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)時(shí)間序列之間的映射關(guān)系，即建立參考結(jié)構(gòu)的非參數(shù)模型。然后，定義加速度響應(yīng)預(yù)測(cè)差值均方根向量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)用于參數(shù)識(shí)別，并構(gòu)建參數(shù)識(shí)別用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)描述評(píng)價(jià)指標(biāo)與結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系。編制了相關(guān)程序，運(yùn)用一個(gè)框架結(jié)構(gòu)模型振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)的加速度響應(yīng)實(shí)測(cè)時(shí)間序列對(duì)模型的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了識(shí)別。同時(shí)對(duì)此框架模型的損傷狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了識(shí)別。結(jié)果表明該方法具有較高的識(shí)別精度