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基于卷积自编码和相关函数的钢框架损伤识别研究

杨银枪 康帅 王自法 赫中营 滕辉

杨银枪, 康帅, 王自法, 赫中营, 滕辉. 基于卷积自编码和相关函数的钢框架损伤识别研究[J]. 工业建筑, 2024, 54(11): 78-86. doi: 10.3724/j.gyjzG23102311
引用本文: 杨银枪, 康帅, 王自法, 赫中营, 滕辉. 基于卷积自编码和相关函数的钢框架损伤识别研究[J]. 工业建筑, 2024, 54(11): 78-86. doi: 10.3724/j.gyjzG23102311
YANG Yinqiang, KANG Shuai, WANG Zifa, HE Zhongying, TENG Hui. Research on Damage Identification for Steel Frames Based on Convolutional Autoencoder and Correlation Function[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2024, 54(11): 78-86. doi: 10.3724/j.gyjzG23102311
Citation: YANG Yinqiang, KANG Shuai, WANG Zifa, HE Zhongying, TENG Hui. Research on Damage Identification for Steel Frames Based on Convolutional Autoencoder and Correlation Function[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2024, 54(11): 78-86. doi: 10.3724/j.gyjzG23102311

基于卷积自编码和相关函数的钢框架损伤识别研究

doi: 10.3724/j.gyjzG23102311
基金项目: 

河南省科技厅科技攻关项目(162102210173)。

河南省自然科学基金项目(182300410150)

详细信息
    作者简介:

    杨银枪,硕士研究生,主要从事防灾减灾方面研究,1399407071@qq.com。

    通讯作者:

    康帅,工学博士,副教授,硕士生导师,kangshuai@henu.edu.cn。

Research on Damage Identification for Steel Frames Based on Convolutional Autoencoder and Correlation Function

  • 摘要: 针对深度学习模型在数据样本不均衡和噪声影响下的损伤识别精度下降这一问题,提出了基于卷积自编码和相关函数相结合的结构损伤识别方法。以卡塔尔大学看台缩尺试验为例,将健康工况样本数据输入卷积自编码模型进行学习,通过构建的卷积自编码模型对健康结构数据样本进行数据重构,以数据重构误差最大值作为阈值判别结构是否发生损伤。然后,在包含健康工况样本和损伤工况样本的数据集中加入不同信噪比的高斯白噪声,通过自相关函数对加入噪声的数据样本进行预处理,将预处理后的数据集和未经过自相关函数处理的数据集分别输入模型进行训练和预测,并对模型的预测结果进行对比分析。结果表明,该方法在未加入噪声数据样本不均衡的情况下可以准确进行结构损伤识别,识别准确率可达100%。而数据在加入噪声的影响下,经过自相关函数的处理,数据原始特征得以凸显,在施加信噪比为5的噪声工况下,识别准确率仍能达到100%,可以有效提高损伤识别精度并具有较强抗噪性。
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  • 收稿日期:  2023-10-23
  • 网络出版日期:  2024-12-05

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