本文關(guān)鍵詞：基于BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)隔震智能初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《蘭州理工大學(xué)》 2010年

基于BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)隔震智能初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究

范萍萍  

【摘要】： 基礎(chǔ)隔震技術(shù)作為一種有效的抗震設(shè)計(jì)手段在我國得到廣泛的應(yīng)用,為減輕地震災(zāi)害提供了一條合理、有效、安全的新途徑,并在防震減災(zāi)事業(yè)中起到積極的推動(dòng)作用。2008年汶川地震后,隔震結(jié)構(gòu)在地震中表現(xiàn)出良好的抗震性能,使得隔震技術(shù)在我國得到了更加迅速的發(fā)展。 針對(duì)隔震結(jié)構(gòu)發(fā)展迅速且設(shè)計(jì)方法比較復(fù)雜這一現(xiàn)狀,本文利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立以隔震設(shè)計(jì)樣本集為基礎(chǔ)的因果關(guān)系網(wǎng)絡(luò),通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反映出上部結(jié)構(gòu)基本參數(shù)與隔震后結(jié)構(gòu)最大層剪力比和隔震支座最大位移之間較強(qiáng)的非線性關(guān)系,提出一種快速、高效的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)隔震智能初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 首先,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),以建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防類別、設(shè)防烈度、場(chǎng)地類別、地震分組、高寬比、長寬比、剛度,質(zhì)量和面積為主要影響因子,以隔震后結(jié)構(gòu)的最大層剪力比和支座最大位移為輸出結(jié)果,建立隔震初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)。通過網(wǎng)絡(luò)測(cè)試表明該網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確率較高,說明基于標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隔震初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)隔震結(jié)構(gòu)減震效果的分析具有一定的可行性,但在網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練速度、精度等方面還有待進(jìn)一步提高。 其次,針對(duì)基于標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)隔震初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)存在的問題,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有效的提高了網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)速度,縮短了訓(xùn)練時(shí)間,提高了網(wǎng)絡(luò)測(cè)試準(zhǔn)確率。說明本文采用的改進(jìn)方法是可行的,改進(jìn)后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有良好得推廣價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 最后,應(yīng)用改進(jìn)后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),結(jié)合隔震結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn),建立了基礎(chǔ)隔震智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)。并利用MATLAB7.5強(qiáng)大的圖形處理功能,設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)的操作界面,使整個(gè)基礎(chǔ)隔震智能初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有良好的實(shí)用性和交互性。 通過工程實(shí)例驗(yàn)證,本文建立的基礎(chǔ)隔震智能初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)操作簡單、使用方便,能夠?qū)⑶叭说脑O(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存并推廣,為基礎(chǔ)隔震設(shè)計(jì)起到輔助的作用。從而極大地提高工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量,縮短設(shè)計(jì)周期、加快設(shè)計(jì)進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)共享,提高整個(gè)隔震設(shè)計(jì)效率。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TU352.12
【目錄】：

目錄5-9

摘要9-10

ABSTRACT10-12

第1章 緒論12-18

1.1 引言12-13

1.2 傳統(tǒng)抗震方法及其不足13-14

1.3 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用14-15

1.4 本文的主要研究內(nèi)容15-18

1.4.1 課題的來源15

1.4.2 課題的提出及課題研究的意義15-16

1.4.3 本課題的研究方法及主要研究內(nèi)容16-18

第2章 基礎(chǔ)隔震理論及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18-28

2.1 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)概述18-21

2.1.1 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的基本原理18

2.1.2 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)減震的動(dòng)力學(xué)原理18-19

2.1.3 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)反應(yīng)譜特性19

2.1.4 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的分類19-20

2.1.5 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍20

2.1.6 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)20-21

2.2 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)21-27

2.2.1 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的適用條件21-22

2.2.2 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)防目標(biāo)22

2.2.3 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容22-26

2.2.4 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟26-27

2.3 本章小結(jié)27-28

第3章 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本理論28-44

3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本理論及應(yīng)用28-36

3.1.1 神經(jīng)元模型28-30

3.1.2 人工神經(jīng)元的傳遞函數(shù)30-31

3.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類31-32

3.1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能及特點(diǎn)32-34

3.1.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和應(yīng)用34-36

3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理36-41

3.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介36-38

3.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法38-40

3.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主要功能40-41

3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的程序?qū)崿F(xiàn)41-43

3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法流程41-42

3.3.2 MATLAB 7.5神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱42-43

3.4 本章小結(jié)43-44

第4章 基于標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隔震初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)的分析研究44-60

4.1 引言44

4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BZBP-J的分析研究44-53

4.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BZBP-J的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)44-45

4.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BZBP-J的傳遞函數(shù)選擇45-46

4.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BZBP-J的樣本集設(shè)計(jì)46-50

4.2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BZBP-J的MATLAB程序設(shè)計(jì)50

4.2.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BZBP-J的訓(xùn)練50-51

4.2.6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BZBP-J的測(cè)試51-53

4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BZBP-W的分析研究53-59

4.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BZBP-W的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53-54

4.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BZBP-W的傳遞函數(shù)選擇54

4.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BZBP-W的樣本集設(shè)計(jì)54-56

4.3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BZBP-W的MATLAB程序設(shè)計(jì)56

4.3.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BZBP-W的訓(xùn)練56-57

4.3.6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BZBP-W的測(cè)試57-59

4.4 本章小結(jié)59-60

第5章 基于改進(jìn)后BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隔震初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)的分析研究60-71

5.1 標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)60-61

5.1.1 標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)60

5.1.2 標(biāo)準(zhǔn)BP網(wǎng)絡(luò)缺點(diǎn)存在的原因60-61

5.1.3 本文中標(biāo)準(zhǔn)BP算法存在的問題61

5.2 標(biāo)準(zhǔn)BP算法的改進(jìn)61-63

5.2.1 L-M優(yōu)化算法61-62

5.2.2 動(dòng)最梯度學(xué)習(xí)算法62-63

5.2.3 本文BP算法的改進(jìn)方案63

5.3 改進(jìn)后神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP-J的分析研究63-66

5.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP-J的建立63-64

5.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP-J的訓(xùn)練64-65

5.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP-J的測(cè)試65-66

5.4 改進(jìn)后神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP-W的建立66-69

5.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP-W的建立66-67

5.4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP-W的訓(xùn)練67-68

5.4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP-W的測(cè)試68-69

5.5 兩種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的比較69-70

5.6 本章小結(jié)70-71

第6章 基礎(chǔ)隔震智能初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)的分析研究71-80

6.1 人工智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)介紹71

6.2 基礎(chǔ)隔震智能初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)的組成71-74

6.2.1 輸入系統(tǒng)73

6.2.2 智能分析系統(tǒng)73-74

6.2.3 輸出系統(tǒng)74

6.3 基礎(chǔ)隔震智能初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基本流程74-76

6.4 智能隔震初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)的操作界面設(shè)計(jì)76-78

6.4.1 MATLAB GUI簡介76

6.4.2 GUI界面設(shè)計(jì)76-78

6.5 實(shí)例分析78-79

6.6 本章小結(jié)79-80

結(jié)論與展望80-82

1. 結(jié)論80-81

2. 展望81-82

參考文獻(xiàn)82-85

致謝85-86

附A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄86

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【同被引文獻(xiàn)】

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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3 陳偉;應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)損傷診斷研究[D];武漢理工大學(xué);2002年

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【相似文獻(xiàn)】

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：基于BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)隔震智能初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：117571