[发明专利]基于改进支持向量机钢筋混凝土简支梁火灾损伤识别方法

权利要求书

1.一种基于改进支持向量机钢筋混凝土简支梁火灾损伤识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)利用ANSYS温度场间接耦合法，建立简支梁火灾损伤模型，选择Block Lanczos方法进行模态分析，获得各火灾时刻下钢筋混凝土简支梁的模态参数；

(2)构造基于SVM的训练样本的组合参数；

(3)将FA-SVR的输出向量定义为受火时间预测值；

(4)在FA-SVR算法中调用的支持向量回归机工具箱的自带回归指标，衡量模型的损伤识别效果；

(5)凭借SVM做回归预测，采用萤火虫算法进行优化。

2.根据权利要求1所述的基于改进支持向量机钢筋混凝土简支梁火灾损伤识别方法，其特征在于：所述步骤(5)凭借SVM做回归预测时，惩罚参数c和核函数参数g的选取采用萤火虫算法进行优化，设置种群数量n＝50，迭代次数N＝100，最大吸引力β0取1.0，光吸收系数γ取1.0，α取1.0。

3.根据权利要求1所述的基于改进支持向量机钢筋混凝土简支梁火灾损伤识别方法，其特征在于：所述步骤(5)凭借SVM做回归预测时，惩罚参数c和核函数参数g的选取采用萤火虫算法进行优化，具体的实现流程如下：

a.确定待优化的目标函数，此处用SVM预测的评价指标均方根误差MSE作为待优化的目标函数；

b.设定算法参数，包括最大迭代次数MaxGeneration、α常数、最大吸引力β₀、光吸收系数γ；

c.执行萤火虫算法；

d.将萤火虫算法得出的惩罚参数c和核函数参数g赋给支持向量回归机，构建回归模型；

e.利用回归模型对测试数据进行预测。

4.根据权利要求1所述的基于改进支持向量机钢筋混凝土简支梁火灾损伤识别方法，其特征在于：所述步骤(2)中输入参数采用频率与振型的组合参数：

A＝{FR₁，FR₂，…，FR_m；MO₁，MO₂，…，MO_n}

式中：

m：损伤识别所用频率阶数

n：损伤识别所用阵型阶数

FR_i：损伤识别所用第i阶频率

为第i阶模态对应q个测试自由度归一化阵型向量，计算式为：

第i阶模态对应于j个测试自由度分量。

5.根据权利要求4所述的基于改进支持向量机钢筋混凝土简支梁火灾损伤识别方法，其特征在于：所述步骤(2)中构造组合参数A时，为保证测试有效性，m≤4，n≤4。

6.根据权利要求1所述的基于改进支持向量机钢筋混凝土简支梁火灾损伤识别方法，其特征在于：所述步骤(3)中受火时间：

T＝{t₁，t₂，…，t_k}

k：梁结构跨数

t_i：梁结构第i跨受火时间。

7.根据权利要求1所述的基于改进支持向量机钢筋混凝土简支梁火灾损伤识别方法，其特征在于：所述步骤(4)中采用以下评价指标衡量模型的损伤识别效果：

假定表示实际测量的自振频率，表示实际测量的振型矢量，表示理论预测的自振频率，表示理论预测的振型矢量；

其中是频率变化率，是模态置信准则；意味着较为不错的损伤识别结果。

8.根据权利要求1所述的基于改进支持向量机钢筋混凝土简支梁火灾损伤识别方法，其特征在于：所述步骤(5)中选用非线性能力强且参数较少的RBF核函数实现非线性映射。