基于稀疏高斯过程回归的强/台风作用下大跨度桥梁风振响应概率预测

作     者：张一鸣 王浩 茅建校 Zhang Yiming;Wang Hao;Mao Jianxiao

作者机构：东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京211189 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2022年第55卷第10期

页      面：72-79页

核心收录：

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51978155、52108274) 江苏省重点研发计划(BE2018120) 

主　　题：风振响应 概率预测 强/台风 大跨度桥梁 稀疏高斯过程回归 

摘      要：针对有限元模型、风洞试验等难以实时预测风振响应的问题,提出基于稀疏高斯过程回归的强/台风作用下大跨度桥梁风振响应概率预测方法。该方法从数据驱动的角度出发,采用稀疏近似方法降低常规高斯过程模型存储空间,将风特性参数与风振响应的历史监测数据同时作为输入变量,并根据联合假设检验比较各变量的重要性程度以确定最终输入特征,进而实现风振响应的动态预测。采用苏通大桥2008年至2012年的七次台风数据对该方法的预测精度与效率进行验证。结果表明:稀疏高斯过程回归相对于常规高斯过程可有效减少模型训练时间;除风特性参数外,在模型的输入变量中考虑风振响应历史数据可进一步提高预测精度;相较于随机森林算法和多元线性回归,稀疏高斯过程回归表现出更好的预测性能。