【摘 要】
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为了预测冬季易结冰区斜拉索覆冰的增长,运用灰色关联分析方法分析斜拉索倾角、温度、湿度、风速、降雨量及气压对斜拉索覆冰厚度的关联影响,明确各影响因素的相关性大小,剔除弱相关性因素;联合遗传算法(GA)和鲸鱼算法(WOA)选择最优光滑因子,提出一种WOA-GA算法优化广义回归神经网络(GRNN)的斜拉索覆冰厚度预测方法.其特点是:以输出值与实际值均方差作为适应度函数,计算每个粒子的适应度值;将GA算法的交叉和变异算子引入WOA算法,同时借助权重更新策略,提升全局寻优的能力,避免WOA算法陷入局部最优解;最后,
【机 构】
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三峡大学防灾减灾湖北省重点实验室;土木与建筑学院,湖北宜昌443002;武汉工程大学土木工程与建筑学院,武汉430074
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为了预测冬季易结冰区斜拉索覆冰的增长,运用灰色关联分析方法分析斜拉索倾角、温度、湿度、风速、降雨量及气压对斜拉索覆冰厚度的关联影响,明确各影响因素的相关性大小,剔除弱相关性因素;联合遗传算法(GA)和鲸鱼算法(WOA)选择最优光滑因子,提出一种WOA-GA算法优化广义回归神经网络(GRNN)的斜拉索覆冰厚度预测方法.其特点是:以输出值与实际值均方差作为适应度函数,计算每个粒子的适应度值;将GA算法的交叉和变异算子引入WOA算法,同时借助权重更新策略,提升全局寻优的能力,避免WOA算法陷入局部最优解;最后,经过迭代寻优,输出最小适应度值对应的光滑因子,构建GRNN预测模型.结果 表明:环境温度相关性最高,其次是倾角、降水量、风速、相对湿度,气压关联度最小,呈弱相关性;相比于传统的GRNN、WOA-GRNN、PSO-GA-GRNN模型,联合鲸鱼算法和遗传算法优化的GRNN覆冰预测模型精度较高,其平均绝对误差百分比仅为3.58％,均方根误差为0.58 mm;采用敏感性分析法评价影响因素对模型精度的影响,发现温度对模型影响程度最大,其次是拉索倾角.
其他文献
针对砖石古塔墙体抗震性能差的问题,提出采用形状记忆合金丝(SMA丝)对古塔墙体进行抗震加固的新技术.为研究其加固效果,对SMA丝进行了力学性能测试,分析应变幅值对其耗能的影响,并通过SMA丝加卸载训练使其保持稳定的完全超弹性状态;通过2片SMA丝加固古塔墙体模型(1片完好墙体和1片损伤墙体)和1片未加固古塔墙体模型的拟静力试验,研究SMA丝加固对古塔墙体破坏形态、滞回性能、承载力、变形能力、刚度退化规律、延性及耗能能力等抗震性能的影响.试验结果表明:采用SMA丝加固古塔墙体虽未改变墙体的破坏模式,但在一定
山地古建筑木结构是中国古建筑的重要组成部分,因其柱底不等高约束而与平地古建筑木结构存在建筑布局、结构特点和抗震性能等方面的差异.近年的古建筑震害调查表明:高烈度区山地古建筑木结构的破坏程度一般重于平地古建筑木结构.为更好地保护山地古建筑木结构,阐述了山地古建筑木结构的基本概念,总结了山地古建筑木结构的建筑特点、结构形式和结构特点,根据多次古建筑震害调查结果,分析了山地古建筑木结构的基础破坏、柱脚滑移、榫卯破坏、柱架扭转、屋面破坏和构架垮塌等典型震害特征及其震害原因,并指出其与平地古建筑震害的异同,从动力特
中国山区多、地形复杂,构造发育、地质灾害隐患分布广泛.滑坡作为山区最具灾难性的地质灾害之一,严重威胁着人民群众的生命及财产安全.构建滑坡易发性模型能够量化滑坡发生的可能性,对制定防灾措施、减少潜在风险具有重要作用.由于经验驱动模型难以量化,且往往依赖主观判断,近年来,滑坡易发性模型的精度与准确度在从经验驱动和统计理论模型向新兴机器学习方向发展的过程中得到提升.对目前滑坡易发性评价常用的机器学习模型进行综合评述,并针对三峡库区的案例研究,对不同的机器学习技术进行广泛分析和比较.机器学习模型通过结合实地调查资
为了准确描述半刚性榫卯柱架在水平荷载下的抗侧行为,提出能够综合考虑榫卯节点半刚性和柱体摇摆效应的弹性杆-弹簧单元的简化分析模型.分别采用直接刚度法和静力凝聚法计算得到柱架的整体刚度矩阵和抗侧刚度表达式,通过计算值和拟静力试验结果的对比,验证了模型的有效性.选取木材弹性模量、榫卯刚度、柱高及竖向荷载为研究对象进行拓展参数分析,结果表明:考虑柱体摇摆的柱架抗侧刚度明显大于不考虑时的刚度;弹性模量对抗侧刚度的影响很小;柱体摇摆对柱架抗侧刚度的影响程度随节点刚度的增大而逐渐降低;柱高越大,柱架的抗侧刚度越小;竖向
为探明玄武岩纤维水泥土在盐溶液(Na2SO4)和干湿循环耦合作用下的力学特性,将玄武岩纤维按一定比例掺入水泥土中,试块分批分次放入不同浓度的盐溶液中浸泡,而后放入烘干箱中烘干,如此实现若干次干湿循环,并基于无侧限抗压强度试验,研究低温和常温养护条件下纤维水泥土的强度变化规律,在此基础上,探讨盐溶液浓度和干湿循环次数对试块表面质量、抗压强度及应力-应变关系的影响.结果 表明:低温养护对强度的发展起到抑制作用,而玄武岩纤维依然能够改善水泥土的力学性能;纤维的介入,可有效提高水泥土抵抗盐溶液及干湿循环的共同作用
为研究台基对应县木塔地震响应的影响,采用ANSYS有限元软件建立了八角形台基、上部木结构及考虑台基影响的应县木塔整体结构有限元模型,采用模态分析法得到了模型的自振频率及周期.分析得到了上部木结构的弱水平刚度方向,并对上部木结构和考虑台基影响的整体结构模型输入地震波激励,对比分析了两种模型的地震响应.结果 表明:八角形台基的频率较高且各阶频率比较接近,当上部木结构的高阶频率与台基频率接近时,台基对上部木结构动力特性有较大影响.木塔东西方向为弱水平刚度方向.相比其他地震波激励,当长周期Tianjin波激励时,
唐代殿堂型木结构是中国最早的木结构建筑遗存,具有极其珍贵的历史文化和科学研究价值.为深入研究此类木构架的抗侧力性能,建立了经模型试验验证的唐代殿堂型木结构单间四柱空间木构架精细化有限元模型,探究斗拱-梁架一体化铺作层构造,柱脚管脚榫、柱头馒头榫等弱连接节点形式以及竖向荷载大小和位置对木构架滞回耗能及抗侧力性能的影响.结果 表明:水平往复荷载作用下,唐代殿堂型木构架表现为摇摆抬升,其水平位移以柱架层的水平位移为主,滞回曲线呈“S”形,具有明显的“捏缩”效应,两端较饱满,正反接近对称.木构架初始抗侧刚度最大,
桶形基础用于支撑海上风电升压站平台时,平台与电气设备分两阶段安装,中间存在数周到数月的间隔期.为探究桶形基础在二次加载阶段的峰值贯入阻力,发展了基于网格周期更新的有效应力大变形有限元方法,避免基础贯入引起周围土体单元扭曲,再现了黏土中基础“贯入-固结-二次加载”的全过程.对比已有的离心模型试验,验证了发展的大变形数值方法的可靠性.通过比较初始贯入阻力与固结后的贯入阻力,发现桶基与平台的安装间隔期能够有效增加桶基承载力,固结后的贯入阻力峰值仅需要很小的基础位移即可达到.开展变动参数分析,考察影响峰值贯入阻力
基于荷载传递法,考虑桩-桩相互作用并引入Pyke准则模拟桩-土界面上的加卸载行为,确定桩-土相互作用模型参数,从而建立能量桩双桩基础的沉降特性分析方法,并推广到能量桩群桩.通过与文献中实验数据的对比分析,验证了所提方法的可靠性.结合算例,利用该方法对在纯力学荷载、纯温度荷载以及热力耦合作用下的能量桩群桩基础沉降特性进行分析.结果 表明:力学荷载作用下,群桩位移比随着桩顶荷载水平的增大而减小;温度荷载作用下,群桩桩顶位移方向一致;热力耦合作用下,群桩的桩顶位移情况与具体的桩顶荷载水平和桩身温度增量有关.在桩
为了研究江南地区宋元时期传统木构建筑的抗连续倒塌性能,选择典型实例,通过三维扫描测绘建立实例及对应无铺作大殿的有限元模型,并进行抽柱后结构的空间推覆分析,研究铺作在空间木构架连续倒塌时对结构传力路径及极限承载力的影响.结果 表明:对于江南地区宋元传统木构建筑,当某根柱突然失效时,周围的梁、枋、棹、阑额等横向构件可以提供多个方向的拉结,防止结构进一步倒塌;铺作的存在对结构整体抗连续倒塌性能有明显提升,铺作之间的横向构件在倒塌时联合周围构件形成“组合桁架”共同受力,提供了有效传力路径和整体性拉结,使得局部柱失