文摘

为了提高土木工程结构的强度,土木工程结构的半活性控制模型基于神经网络,提出了半活动的监管和控制约束参数模型的土木工程结构构造。结合控制对象模型,土木工程结构的半活性控制模型设计,土木工程结构的力学分析模型,建立了半活性调节的土木工程结构是由小的干扰抑制方法。土木工程结构的半活性调整使用结构强度进行融合跟踪方法。采取内部力量和冲击产生响应土木工程结构的约束参数,土木工程结构的半活性控制和PID神经网络用于进行优化控制系统。半活性控制的仿真结果表明,土木工程结构,该方法具有良好的稳定性,和土木工程结构的响应强度和屈服强度提高,并具有良好的控制效率。

1。介绍

随着土木工程的发展,人们更加注重研究土木工程建设。土木工程结构的强度是一个重要的测量表面土木工程。高负载条件下,体外预应力的土木工程结构的应力进行了分析,和平均应变协调支持下分解multifreedom结构(1]。在不同应力加载和阻尼负载,土木工程结构的应力强度可以提高土木工程结构和半活性控制可以实现通过实验加载和数学模拟的土木工程结构的预应力外力。土木工程结构的半活性控制方法的研究具有重要的价值在提高土木工程的结构强度2]。

目前,国内外大多数学者使用moment-curvature方法分析土木工程结构的外部预应力(3)和外部土木工程结构的抗剪能力计算通过使用节点压杆模型。土木工程结构的粘结应力增加,土木工程结构的开裂点有效降低,屈服点对钢铁产量的影响是减少。然而,结构应力移植的过程中,约束加固方法是采用这种方法(4]。很容易产生预应力的传递与活跃的侧向约束,导致一个不准确的分析土木工程结构的应力情况。改进后的设计进行;在文献[5),一个高负荷的预紧力分析模型的外部土木工程结构提出了基于预应力强化纤维板。局部坐标系的元素,高负荷的线性负载加载进行土木工程结构,和收益率的影响负载加载外部预应力的土木工程结构和压缩的垂直剪切力进行了分析。土木工程结构的应力强度和使用寿命都有所改善,但该方法容易导致土木工程结构的扩张和变形过程中负载加载,并有错误的分析扰动应力场的作用下预应力力量。此外,在文献[6),应力分析模型的外部预应力高负载的土木工程结构提出了基于平均应变的协调控制。的总剪切变形关节用于分解的外部核心梁高负载土木工程结构。特征重建和应力特征分解进行限制参数的方向列,load-loading测试执行的平均应变循环,和之间的本构关系外部预应力钢筋的剪切应力在高负载土木工程结构。应力分析是实现,但上面的分析模型的计算成本大而实现的过程是复杂的,这是对土木工程结构的半活性控制效率(7- - - - - -9]。

针对上述问题,土木工程结构的半活性控制模型基于神经网络提出了本文和半活性调节的控制约束参数模型的土木工程结构构造。结合控制对象模型,土木工程结构的半活性控制模型设计,土木工程结构的力学分析模型,建立了半活性调节的土木工程结构是由一个小干扰抑制方法。土木工程结构的半活性调整使用结构强度进行融合跟踪方法。采取内部力量和冲击产生响应土木工程结构的约束参数,土木工程结构的半活性控制和PID神经网络用于进行优化控制系统。最后,通过仿真实验进行性能测试,显示了这种方法的优越性在提高土木工程结构的半活动的控制能力。

2。该模型

首先,外部预应力的本构关系模型联合高负载的土木工程结构构造,进行了结构力学分析,土木工程的结构设计与混凝土柱状结构(10]。

神经网络由多层神经网络。不同的网络层由多个二维飞机。每架飞机是由多个独立的神经元。网络结构如图1。

网络结构是土木工程结构单元的输入值32×32。在网络层处理后,6××28三维矩阵。这个矩阵被称为功能平面的加工特征参数,可以获得6×14。14使用网络层的功能平面从视觉图像中提取特征,和汇聚层执行参数还原处理的参数,这两个结合形成多个卷积组,一层一层地提取特征,并实现了神经网络在几个连接层。

混凝土柱的力学性能与钢带间距分布的元素局部坐标系。土木工程结构力学的三信道模型可以表示如下:

土木工程结构的剪切应变和控制转矩计算。通过分析本构关系的核心区域的节点,我们可以得到进一步的结果:

在这, , ,和 不确定项。

在同样的标本,土木工程结构的力学分析模型,建立了半活性调节的土木工程结构是由使用一个小扰动抑制方法(11]。土木工程结构的负载模型描述如下:

在这, 是单位负载,内部结构力学分布,负载特性的输入,是外部特征量。

根据近似检测的基本内涵期望值感知的压力之间的关系准确监控压力的土木工程结构和传输过程的多通道以最低的成本获取土木工程结构、土木工程的多通道加密传输压力可以表示为:

民用建筑的基本传感压力排名方法可以被定义为一组 :

然后,基于该算法获得的监测结果可以表示为 ,符合下列条件:

如果簇头节点的感知范围不超出最大的过滤器,然后为了节省节点的能量消耗,没有必要发送到普通节点的感知信息获取负载特性量最低。

土木工程结构的应力分布方法用来进行有限元分析,以及负载特性获得土木工程结构的数量如下:

集 , ,和 ,收益率反应强度的土木工程结构如下:

土木工程结构的半活性控制约束参数包括两个部分:和 ,确定和不确定:

在这,和 半活性控制土木工程结构和决定因素吗和 半活性控制不确定性对土木工程结构(12]。

k -εtwo-equation湍流模型(13),它可以进一步获得: 在哪里

假设的不确定性的上界半活性土木工程结构的控制系统 ,也就是说,

半活性控制的约束参数模型的土木工程结构构造和控制律优化相结合的应力分布特征。

被动控制不依赖外部能量输入。安装防振的具体参数是抗震的设备在指定地区的建筑结构,如能量耗散、隔振、振动吸收技术,为了防止地面运动伤害的建筑结构。被动控制框图如图2。

被动控制分为能量耗散、基础隔震和调谐阻尼。能量耗散和减震设置阻尼器的节点或联合建筑结构,设计建筑结构的支持或剪力墙作为能源消耗的组件。当地震相对小,耗能阻尼器在弹性状态。发生强烈地震时,能源消耗设备首先消耗大量能源进入结构非弹性状态,从而防止建筑结构进入非弹性状态,保护建筑结构的损伤。基地隔离意味着隔离控制装置安装在建筑物的基础结构,以隔离地震能量并将其传输到上层建筑的一部分,从而避免破坏的建筑结构由地震引起的。调优减振是减少地震对建筑结构的振动通过添加附加子结构将地震对建筑结构的振动。

主动控制依靠外部能量。在建筑结构的振动在发生地震,主动控制设备生成控制力量作用于建筑结构,从而迅速减少地震对建筑结构的振动效果。主动控制原理如图3。从图可以看出,主动控制系统由三部分组成:控制器、传感器和执行机构。的工作原理如下:当地震发生时,传感器将检测到地震激发或建筑结构的振动响应控制器。根据接收到的信息,控制器计算控制力根据一定的控制算法和控制器发出控制命令,和执行机构接收控制指令生成控制功能,控制建筑结构上的作用力,从而减少地震对建筑结构的损害。生成的控制力主动控制与不同的地震波,实时改变和控制效果基本上是不受地震波的特征和优势比被动控制。

被动控制的主动控制克服了依赖于地震波的强度和光谱特性,基本上是独立的,所以主动控制可以执行实时控制,可以满足高精度的控制要求,具有良好的减震效果和适应性。然而,控制装置的主动控制是完全依赖于外部大功率能量来驱动;当地震发生时,并不能保证和主动控制系统的可靠性将大大减少,所以它的稳定性很差。此外,主动控制系统具有复杂的结构和相对较高的成本,很难应用。此外,主动控制系统需要进行信号处理,控制算法的实现,在操作和驱动设备的行为。这些需要一些时间,这可能会导致时间延迟。因此,没有大规模的应用在当今的建筑结构主动控制系统。

半活性控制的土木工程结构振动控制的开发活动的结构。原理框图如图4。半活性控制的控制过程依赖于建筑结构的振动响应和地震激发,它可以改变半活性的刚度或阻尼参数实时控制装置与小外部能源,从而减少建筑结构的振动响应,并能实现实时和可调控制建筑结构。半活性控制是一种参数控制。根据振动响应,致动器的参数可以直接调整,以达到良好的减震效果。可以说,到目前为止,在结构振动控制方法中,半活性控制最土木工程应用前景和最高的性能。

半活性的常用控制设备控制可变阻尼和变刚度类型:(1)变阻尼半活性控制系统。变阻尼半活性控制系统安装可变阻尼装置在适当的建筑结构的一部分,根据建筑物的结构。的振动响应调整参数可变阻尼装置实时提供相应的阻尼力,从而降低建筑结构的振动响应。1997年,在美国,首次主动变阻尼控制设备上使用钢桥减少大型车辆所产生的振动,和控制效果是很有意义的。国内李辉等也进行了研究学习土木工程的主动变阻尼控制装置。(2)变刚度半活性控制系统。变刚度半活性控制系统是基于建筑结构的刚度层调整刚度之间的实时根据建筑结构的地震响应。这个改变建筑结构的动态特性,从而减少地震对建筑结构的损害。KoboriT et al .,系统地研究和实验研究后变刚度控制系统,安装了主动变刚度控制设备在东京一个实用的三层楼房。这是世界上第一种情况下,进行了。地震观测和测试和控制效果很好。

半活性控制装置具有结构简单,可以自行调整。所需的能量远低于活跃的结构,可以获得更大的控制力。此外,半活性控制阻尼的影响,接近主动控制,稳定性更好,因为半活性控制装置产生的控制力总是相反的建筑结构。半活性控制的更突出的优势是,当地震发生时,电力供应被中断,可以用作被动阻尼装置。

结合控制对象模型,土木工程结构的半活性控制模型设计,界面曲率响应法进行动态曲率修正:

当系统没有考虑的不确定性14),横向弹性模量分布的土木工程结构的承载力得到:

土木工程结构的滑动面半活性控制被定义为:

然后,

承载力衰减项是:

土木工程结构的控制特征函数是:

获得的等效控制律为:

考虑的不确定性系统,结构力学的分布规律是选为:

考虑恶化速度参数的影响,获得多个连接的总压力联合成员:

控制现金构建土木工程结构力学模型。FRC的极限拉伸应变条件下,介绍了抗压强度降低系数和模糊PID神经网络用于优化控制律(15]。

3所示。半活性控制土木工程结构的优化

在本文中,土木工程结构的半活性控制模型提出了基于神经网络(16]。土木工程结构的半活性控制与内部进行强度和冲击产生响应土木工程结构的约束参数,并采用PID。神经网络用于优化控制系统。土木工程结构的半活性调控进行了利用小扰动抑制的方法。李雅普诺夫函数被定义为(17]:

然后,

SPIDNN被选中作为一个土木工程结构的半活性控制学习网络。这是一个三层神经网络,这叫做 结构。有两个输入层的神经元SPIDNN和两个土木工程结构的神经网络半活动的控制。的输出分支 , ,…,乘以权重值之和 , ,…, ,分别,土木工程结构的应力分布的半活性控制表示如下(18]:

利用神经元的状态作为自变量,神经元的输出值可以根据生成的半活性控制输出功能土木工程结构,即:

乙状结肠函数是用来调整半活性控制土木工程结构(19,20.]。它的表达式是:

有两个输入层的神经元SPIDNN土木工程结构的神经网络与半活动的控制。在任何采样时间,SPIDNN神经网络的输入层SPIDNN神经网络的输入:

,重量 输入层到隐层是固定的,和收益率反应强度的半活性控制的土木工程结构如下21,22]:

在这, 是输出半活性控制神经网络隐层的土木工程结构;这是表示为:

采取内部力量和冲击产生响应土木工程结构的约束参数,半活性控制土木工程结构,和半活性控制的变结构控制律获得土木工程结构(23]:

土木工程结构组件的弹性模型分布模型建立在不同承载模型,和不确定参数的上界满足需求(24]:

请注意 。

自适应算法在线调整权重:

半活性控制土木工程结构的李雅普诺夫函数定义为:

在这, 。然后:

如果模型满足:

土木工程结构控制系统的渐近稳定性可以保证通过使用变形结构控制器。土木工程结构的半活性控制模型在本文设计是有界收敛25]。

4所示。仿真实验分析

为了测试文本的应用程序性能方法在半活性控制土木工程结构中,进行了仿真实验。ETABS软件是用来模拟高负载的标本模型土木工程结构,和预制结构的四组不同厚度设计。土木工程结构的抗压强度与肋地板是12 MPa,轴向抗压强度是25 MPa, RCCb2试样的弹性模量是2.45×104 MPa。根据上述参数,获得土木工程结构的力学分布如图5。

根据力学数值分析的结果,半活性控制土木工程结构进行,满载排水量的土木工程结构如图5。土木工程结构的半活性控制收敛曲线如图6。图7是土木工程结构的半活性控制收敛曲线。

半活性控制的仿真结果表明,土木工程结构,该方法具有良好的稳定性、反应强度和屈服强度的土木工程结构改善。

5。结论

在这篇文章中,土木工程结构的半活性控制模型基于神经网络,提出了半活动的监管和控制约束参数模型的土木工程结构构造。结合控制对象模型,土木工程结构的半活性控制模型设计,土木工程结构的力学分析模型,建立了半活性调节的土木工程结构是由小的干扰抑制方法。土木工程结构的半活性调整使用结构强度进行融合跟踪方法。采取内部力量和冲击产生响应土木工程结构的约束参数,土木工程结构的半活性控制和PID神经网络用于进行优化控制系统。半活性控制的仿真结果表明,土木工程结构,该方法具有良好的稳定性、土木工程结构的响应强度和屈服强度提高,并具有良好的控制效率。该方法具有良好的应用价值分析与控制的土木工程结构力学。

数据可用性

本文中的数据是有效的,可以从相应的作者。

的利益冲突

本论文不包含任何利益冲突。

确认

这项研究支持的四川省重大科技项目,p . r .中国(2018 szdzx0021)。