[发明专利]一种基于L1/2正则化的桥梁移动荷载与损伤协同识别方法

摘要

本发明公开了一种基于L_1/2正则化的桥梁移动荷载与损伤协同识别方法，该方法根据桥梁结构健康监测的目的和精度要求，在桥梁上布置若干加速度、位移、应变等结构响应测量传感器；采用梁单元建立桥梁的有限元模型；将移动荷载等效为矩形荷载的线性组合，将桥梁损伤等效为单元刚度折减；在给定单元损伤因子的情况下，通过Tikhonov正则化方法识别移动荷载，并利用移动荷载计算重构响应，对比实测响应与重构响应的残差L₂范数，并引入L_1/2罚项建立以单元损伤因子为优化参量的目标函数；采用Matlab优化工具箱求解约束优化问题，当目标函数最小时，对应损伤因子即为结构损伤识别结果，相应由Tikhonov正则化求解得到的移动荷载即为移动荷载识别结果。

主权项

1.一种基于L1/2正则化的桥梁移动荷载与损伤协同识别方法，其特征在于，该方法包括以下几个内容：1).根据桥梁监测的目的和精度要求，在桥梁上布置加速度、位移、应变结构响应测量传感器；2).根据桥梁设计参数，采用梁单元建立桥梁的有限元模型；3).将实测桥梁响应按传感器先后整合在一起，计算响应归一化参数，并将响应进行归一化处理；4).在给定损伤因子的情况下，利用Tikhonov正则化方法识别移动荷载，并利用移动荷载计算重构响应，对比实测响应与重构响应的残差L2范数，结合L1/2正则化建立以单元损伤因子为优化参量的目标函数，s.tθi∈[0,1)式中，θ表示结构损伤向量，θi为向量θ中的第i个分量，表示结构第i个单元的损伤程度，H(θ)表示损伤向量为θ时的系统矩阵，I表示单位矩阵，y表示归一化测点响应，λT与λs分别是对应Tikhonov正则化与L1/2正则化的正则化参数，并利用Matlab工具箱求解。