本文采用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法針對雙層曲線梁橋的特點(diǎn)開展了地震易損性研究。具體研究內(nèi)容如下:1)概述了機(jī)器學(xué)習(xí)理論,以及線性回歸、Logistic-Lasso回歸（LLR）、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）的機(jī)器學(xué)習(xí)方法。Logistic-Lasso回歸和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在大多數(shù)非線性問題中具有很好的適用性,在Logistic回歸中引入Lasso理論對模型的變量進(jìn)行篩選,可達(dá)到降低模型預(yù)測偏差的作用。2)進(jìn)行雙層曲線梁橋的動力特性、地震響應(yīng)分析,得出雙層曲線梁橋中支座和橋墩的響應(yīng)特點(diǎn)為:①上層支座變形比下層大;②隨著地震動強(qiáng)度增加,上、下層支座變形差值先減小后增加;③橋墩在地震動峰值加速度小于0.2g時為線彈性;④墩頂和墩底的損傷程度比橋墩中部大。3)回顧了傳統(tǒng)單參數(shù)概率地震需求模型的基本原理,建立雙層曲線梁橋的傳統(tǒng)需求模型。利用ANN的機(jī)器學(xué)習(xí)方法建立了概率地震需求模型,將其與傳統(tǒng)需求模型對比發(fā)現(xiàn)ANN方法可顯著地提高地震需求的估計效率。4)利用Logistic-Lasso回歸的機(jī)器學(xué)習(xí)方法建立雙層曲線梁橋支座及其限位裝置、橋墩的多維隨機(jī)性地震易損性模型,進(jìn)行影響參數(shù)敏感度對比分析得出以下結(jié)論:①在輕微損... 

【文章來源】：交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所北京市

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－３?１９２３年日本關(guān)東地震?

?第一章緒論???第一章緒論??１．１研宄背景和意義??地震災(zāi)害無預(yù)見性，可危及人類生命及財產(chǎn)安全［１］，對橋梁的破壞會導(dǎo)致交通線路??中斷，造成不可估量的損失，但地震的頻發(fā)又使得橋梁抗震理論、技術(shù)得到不斷提升［２］。??例如，１９７１年美國的Ｓａｎ?Ｆｅｒｎａｎｄｏ地震（如圖１－１）后，美國的橋梁抗震設(shè)計不再??簡單套用建筑領(lǐng)域規(guī)范，而是將橋梁結(jié)構(gòu)分離出來，進(jìn)行橋梁的抗震設(shè)計研究；１９８９??年美國ＬｏｍａＰｒｉｅｔａ地震（如圖１－２）促使“基于性能的抗震設(shè)計”理論提出。??ＳｉｎＢ??圖１－１?１９７１年美國Ｓａｎ?Ｆｅｒｎａｎｄｏ地震?圖１－２?１９８９年美國Ｌｏｍａ?Ｐｒｉｅｔａ地震??１９２３年日本發(fā)生８．２級的關(guān)東地震（如圖１－３），使得日本意識到橋梁抗震安全，并??于１９２６年頒布了第一部有關(guān)公路橋梁的抗震設(shè)計規(guī)范；以及２０世紀(jì)６０年代的新潟地??震、９０年代的阪神地震（如圖１－４），亦增強(qiáng)了人類對橋梁抗震安全的理論認(rèn)識。??ＷＳｍｍｍ??１＾８??圖１－３?１９２３年日本關(guān)東地震?圖１９９５年日本阪神地震??我國位于環(huán)太平洋地震帶和亞歐地震帶之間，是一個地震頻發(fā)的國家。１９７６年的唐??山大地震（如圖１－５）中，橋梁的破壞致使路網(wǎng)癱瘓，對物資運(yùn)輸、傷員救治造成了極??大的阻礙，此后，橋梁抗震研宄得到發(fā)展［２］。２００８年的汶川地震（如圖１－６），是１９４９??年以來破壞性最強(qiáng)、波及最廣的一次特大自然災(zāi)害，對我國的經(jīng)濟(jì)、政治和社會建設(shè)造??成了不可估量的損失，震后推出了《公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則》（ＪＴＧ／ＴＢ０２－０１－２００８）?［３］。??１??

?交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研宄所碩士學(xué)位論文???ＨＰ??關(guān)Ｌｒ：??圖１－５?１９７６年唐山大地震?圖１－６?２００８年汶川大地展??近年來，國際上地震工程領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢為基于性能的地震工程和基于性能的??抗震設(shè)計，我國的建筑領(lǐng)域己經(jīng)開始采納這種思想。量化“地震工程”中的強(qiáng)烈不確定??性是將基于性能的抗震理念推進(jìn)一步的主要研宂問題，也是將結(jié)構(gòu)抗震全面推向概率化??的必經(jīng)之路［４］。而地震易損性用概率的方法量化了結(jié)構(gòu)抗震性能，在宏觀上對地震動強(qiáng)??度與結(jié)構(gòu)損傷程度之間的關(guān)系進(jìn)行了描述［５］，為不確定性傳遞提供了一個重要的研宄手??段。地震易損性主要通過易損性曲線表征，橋梁的易損性曲線通常由基于以往地震破壞??報告的“經(jīng)驗法”和基于專家判斷的“專家法”，以及對橋梁地震反應(yīng)進(jìn)行計算分析的??“分析法”三種方法得到。經(jīng)驗法必須依靠豐富的震害資料，但是往往是有心無力，故??難以推廣；專家法主要依賴于專家的判斷，過于主觀，具有很強(qiáng)的不完備性；分析法在??缺少資料的情況成為了首選，但是需要進(jìn)行大量的計算，效率較為低下［６］。??隨著“機(jī)器學(xué)習(xí)”的出現(xiàn)，橋梁的設(shè)計、施工、管養(yǎng)和受力分析等都發(fā)生了很大的??變化。同時，橋梁抗震的分析方法基本局限在桿系有限元［７］，桿系單元相對簡單。通過??機(jī)器學(xué)習(xí)方法可使得橋梁抗震的研宄進(jìn)一步地深化，也將升級獲得橋梁地震易損性的方??法。近年來，隨著機(jī)器學(xué)習(xí)方法的不斷成熟，一些學(xué)者在地震易損性分析中引入機(jī)器學(xué)??習(xí)方法，但還仍處在探索階段。??■Ｉ?隱．．．??：??圖１－７南浦大橋橋頭引橋?圖１－８蘇家瑣立交??城市或地形比較復(fù)雜的地區(qū)形成交通網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)常遇到道路的銜接高差比較大，有時??


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