中小跨径混凝土梁桥病害智能诊断系统初探
本文旨在研究中小跨径混凝土梁桥病害智能诊断系统，以提高桥梁养护从业人员病害诊断能力和桥梁病害防治水平。在分析常见病害诊断智能系统的基础上，采用专家系统、BP神经网络相结合的方法，以人工智能理论为支撑，研究中小跨径混凝土梁桥病害诊断知识，建立BP神经网络诊断模型。本文的主要研究内容如下: 1、设计中小跨径混凝土梁桥病害智能诊断系统结构。在病害诊断领域常用的智能系统有专家系统、BP神经网络及其两者衍生结合系统，在对其系统特点及问题分析的基础上，结合用户类型、中小跨径桥梁病害特点以及系统设计原则，选用以专家系统、神经网络的结合方式构建中小跨径混凝土梁桥病害智能诊断系统结构，为后续病害知识分析形成系统诊断参数及规则表等提供依据。 2、确定诊断参数、建立病害诊断规则集。通过研究中小跨径混凝土病害诊断领域知识，基于智能诊断系统知识库产生式规则表示方法，确定了中小跨径混凝土梁桥病害类型、构件类型、材料类型、环境类型、车况等10种诊断输入参数和病害原因及病害处治2种病害输出参数，以此对案例分析形成病害诊断规则，构建诊断规则集;以BP神经网络推理诊断规则，对病害规则中输入参数以归一化和输出参数“n取1”二进制编码做数据预处理，形成诊断规则数据表，为后续BP网络诊断模型学习、测试提供数据。 3、设计BP神经网络GUI图形界面、建立BP神经网络诊断模型。依据BP神经网络的设计原则，以诊断参数为输入变量，病害原因及病害处治为输出变量，确定网络层数、各层节点个数和训练参数。针对标准BP网络收敛速度慢，隐含层节点个数难以确定等问题，运用MATLAB神经网络工具箱，设计可更改网络结构参数的BP网络GUI图形界面，通过测试结果对比分析确定最优网络结构。
混凝土梁桥;病害诊断系统;专家系统;BP神经网络
重庆交通大学
硕士
建筑与土木工程
黄福伟
2018
中文
U448.33:U448.21:U445.71;TP277
92
2018-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）