基于神经网络的斜拉桥非线性随机静力分析

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1、第28重庆建筑大学学报Vol.28No.42006年8JournalofChongqingJianzhuUniversityAug.2006基于神经网络的斜拉桥非线性随机静力分析’陈铁冰‘，谭也平“(1.深圳职业技术学院建筑与环境工程学院，广东深圳518055;2.深圳大学建筑与土木工程学院，广东深圳518060)摘要:对于大跨度柔性料拉桥的设计和结构分析来说，考虑结构几何非线性效应进行静力分析是一项重要的内容。但是，材料、儿何尺寸、外部荷载等的随机性将影响计算结果。本文基于神经网络提出了料拉桥非线性随机静力分析方法。通过若干次确定性有限元数值抽样对神经网络训练，训练后的神经网络

2、能够模拟随机变量与结构响应之间的非线性映射关系。算例研究表明，各种随机变量的变异对料拉桥结构响应影响规律不同。同其他随机变量相比，料拉索弹性模量变异对料拉桥跨中挠度影响最显著。主梁截面面积变异对抖拉桥跨中挠度和尾索索力具有显著的影响。关键词:神经网络;料拉桥;几何非线性;随机静力分析中图分类号:TU311文献标识码:A文章编号:1006-7329(2006)04-0042-05StochasticStaticAnalysisofCable一StayedBridgesIncludingGeometricalNonlinearityBasedonArtificialNeuralNet

3、workCHENTie一bing'，TANYe一ping12(1.SchoolofArchitectureandEnvironmentEngineering,ShenzhenPolytechnic,GuangdongShenzhen518055,P.R.China;2.CollegeofAr-chitectureandCivilEngineering,ShenzhenUniversity,GuangdongShenzhen518060,P.R.China)Abstract:Thestaticanalysisoflong一spanandslendercable一stayedbrid

4、gesincludinggeometricalnonlinearityisanimportanttaskindesignandstructuralanalysis.However,theresultsfromthestaticanalysiswillbevariablewhenran-domnessinmaterialproperties，physicaldimensionsandloadshavetobetakenintoaccount.Inthispaper,anapproachofstochasticstaticanalysisofcable一stayedbridgesin

5、cludinggeometricalnonlinearityispresentedbasedonartificialneuralnetwork(ANN).TheANNcanbetrainedusingasmallsetofnumericalvaluesobtainedfromthedeterministicfiniteelementmethodforcable一stayedbridgesandthetrainedANNcanmapthestructuralresponsesandstochasticvariablessuchasmaterialproperties，physica

6、ldimensionsandloads.Anumericalexampleisgiven.Theresultsshowthatthevariationofthestochasticvariableshasadifferentinfluencetothestructuralresponsesofcable一stayedbridges.ThevariationofYoung'smodulusofcableshasasignificantinfluencetothedeflectionofcable一stayedbridgesatthemiddleofspancomparedtooth

7、erstochasticvariables.Thevariationofsectionalareaofgirdershasinfluencetothede-flectionofcable一stayedbridgesatthemiddleofspanandforcesofcablesanchoredattheendofsidespan.Keywords:artificialneuralnetwork;cable一stayedbridges;geometricalnonlineari