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申请/专利权人：江西省交通设计研究院有限责任公司

摘要：本发明公开了一种波形钢腹板组合箱梁使用寿命评估方法，涉及组合箱梁寿命预测技术领域。一种波形钢腹板组合箱梁使用寿命评估方法，包括有：获取组合箱梁的设计数据和分块寿命周期要素数据、根据组合箱梁BIM分块模型获取组合箱梁分块、对组合箱梁分块进行寿命预估确定短板分块、采集短板分块的应力测试数据和模态测试数据并进行寿命评估、输出寿命评估结果和寿命延长建议。本发明通过使用基于组合箱梁寿命周期构建的分块寿命预估模型对组合箱梁的分块进行寿命预估，根据寿命预估结果得到短板分块进行寿命评估，减少了寿命评估的数据量，降低了资源浪费。通过短板分块确定了应力测试和模态测试的在组合梁箱的目标位置，提高了寿命评估的准确率。

主权项：1.一种波形钢腹板组合箱梁使用寿命评估方法，其特征在于，包括：S1.获取波形钢腹板组合箱梁的组合箱梁设计数据和组合箱梁分块寿命周期要素数据；S2.根据组合箱梁设计数据获取波形钢腹板组合箱梁BIM分块模型，根据波形钢腹板组合箱梁BIM分块模型获取组合梁箱分块；S3.将组合箱梁分块寿命周期要素数据送入分块寿命预估模型中进行分块寿命预估，得到组合箱梁各分块的预估使用寿命，对组合箱梁各分块的预估使用寿命进行阶梯排序，将预估使用寿命最低的3组组合箱梁分块称为短板分块；步骤S3中的分块寿命预估模型包括寿命周期解析层、数据处理层和分块寿命预估层；寿命周期解析层用于根据组合箱梁寿命周期要素数据匹配组合箱梁的寿命周期阶段；数据处理层用于对数据进行预处理得到待预估分块寿命数据；分块寿命预估层用于根据待预估分块寿命数据输出组合箱梁各分块的预估使用寿命；步骤S3中的分块寿命预估模型，构建的具体步骤为：B1.确定波形钢腹板组合箱梁完整的寿命周期阶段，完整的波形钢腹板组合箱梁寿命周期阶段包括设计和实验阶段、建设过程阶段、常规使用阶段和损坏修复阶段；确定各寿命周期阶段的寿命要素，设计和实验阶段的寿命要素包括设计结构数据、结构分块数据、实验环境数据和实验通车数据，建设过程阶段的寿命要素包括建设变更数据和建设额外事件数据，常规使用阶段的寿命要素包括已使用时间、实际环境数据和实际通车数据，损坏修复阶段的寿命要素包括损坏修复情况数据；基于人工神经网络构建初始分块寿命预估模型，根据波形钢腹板组合箱梁的寿命周期阶段和各寿命周期阶段的寿命要素设计初始寿命预估模型的隐藏层结构；B2.采集若干波形钢腹板组合箱梁的设计数据、寿命周期要素数据和分块剩余使用寿命，根据波形钢腹板组合箱梁的设计数据获取波形钢腹板组合箱梁BIM分块模型，根据波形钢腹板组合箱梁BIM分块模型获取组合箱梁分块，对组合箱梁寿命周期要素数据进行预处理，将分块剩余使用寿命作为预估寿命标签，得到待分析分块寿命数据，将待分析分块寿命数据组成分块寿命预估数据集，将分块寿命预估数据集分割为分块寿命预估训练集和分块寿命预估测试集；B3.将分块寿命预估训练集送入初始分块寿命预估模型中进行训练，以预估寿命标签为目标，训练得到训练分块寿命预估模型；B4.将分块寿命预估测试集送入训练分块寿命预估模型中进行准确率评估，以预估寿命标签为目标，得到测试准确率；若测试准确率在误差标准范围内，则将训练分块寿命预估模型作为分块寿命预估模型，若测试准确率超过误差标准范围，则调整训练分块寿命预估模型的超参数后，重复步骤B3-B4；S4.对短板分块进行应力测试和模态测试，获取各短板分块的寿命评估数据；S5.将各短板分块的寿命评估数据送入寿命评估模型进行寿命评估，得到各短板分块的剩余使用寿命，将各短板分块的剩余使用寿命最小的值输出，并作为波形钢腹板组合箱梁的剩余使用寿命；步骤S5中构建寿命评估模型，具体步骤为：D1.采集若干波形钢腹板组合箱梁分块的剩余使用寿命、应力测试数据、模态测试数据和分块数据，并称为分块评估寿命数据；对分块评估寿命数据进行预处理，将组合箱梁分块的剩余使用寿命作为评估寿命标签对分块评估寿命数据进行标记，将标记评估寿命标签的分块评估寿命数据组成分块寿命评估数据集，将分块寿命评估数据集分割为分块寿命评估训练集和分块寿命评估测试集；D2.基于深度神经网络创建初始寿命评估模型，将分块寿命评估训练集送入初始寿命评估模型进行训练，以评估寿命标签为目标，得到训练寿命评估模型；D3.将分块寿命评估测试集送入训练寿命评估模型进行准确率评估，以评估寿命标签为目标，调整训练寿命评估模型的超参数，得到寿命评估模型；S6.根据剩余使用寿命对短板分块进行筛选，为筛选得到的短板分块匹配寿命延长建议，根据波形钢腹板组合箱梁的剩余使用寿命输出寿命评估结果和寿命延长建议。

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