随着建筑物设计使用年限的临近,大量现役建筑物亟待结构可靠性和耐久性鉴定与维修加固,使得结构损伤诊断方法的研究成为土木工程领域一个前沿研究热点。结构的动力特性和结构参数直接相关,结构的损伤将引起相应动力特性的改变,因此,如果能建立结构动力特性变化与结构损伤之间的映射关系,就可以利用结构振动测试信息实现结构损伤诊断。神经网络方法以其非线性映射能力强、计算速度快、容错性好等优点,成为良好的结构损伤诊断工具。由于方法比较新颖,在模型选择和一些基本参数选定等方面还不完善。 本文以工程中有代表性的基本构件——悬臂梁为对象,针对其局部的模拟裂纹损伤,探索了基于一种对局域特性更敏感的神经网络在结构损伤诊断中的应用,利用结构应变模态参量作为损伤标志量,研究了工程结构损伤诊断的神经网络方法。 本文通过对以固有频率和以固有频率结合应变模态振型为输入参数的神经网络损伤预测结果进行了对比,从而验证了结构的应变类指标要比频率类指标具有更好的损伤识别能力。 本文对神经网络方法应用于力学领域研究进行了综述,探讨了神经网络方法应用于断裂力学计算的可行性,并应用神经网络对 J 积分进行求解。 本文的工作对于进一步深入研究基于神经网络方法的结构损伤在线诊断和控制以及进行损伤结构剩余寿命预测工作具有很大的实际意义。