شماره ركورد
34932
پديد آورنده
ابوالفضل لر
عنوان
پيشبيني پاسخ براي شناسا يي آسيب در شبكه عصبي كانولوشن
مقطع تحصيلي
ارشد
رشته تحصيلي
عمران-زلزله
سال تحصيل
1399
تاريخ دفاع
1403/06/26
استاد راهنما
دكتر غلامرضا قدرتي
استاد مشاور
دكتراحسان درويشن
دانشكده
عمران
چكيده
با توج ه ب ه قرارگي ر ي ساز هها ي عمران ي د ر معر ض م ايرات ي همچو ن زمينلرزه ، باد ، لغز ش زمي ن و
ضربه، پايش سلام ساز هها و تش ي ب هموقع آ سيب د ر آ نها امري ضروري ب هشمار م يرود. اي ن
فراين د امكا ن شناسايي آ سي ب ر ا پي ش ا ز وقو ع حوادث فراهم كرد ه و ز مين ه ر ا بر اي تعم ير و نگهدار ي
مؤثر سازه مهيا م يسازد. در ده ههاي اخير، تش ي آ سيب و پايش سلام سازهها با سه هد اص ل ي
كاهش هزين ههاي نگهداري، ارتقا ي ايمن ي و افزاي ش قابل ي ايمينان ساز هها مور د توجه قرار گرفت ه
اس . پيشرف فناو ري در حوزه حسگرهاي ساز هاي و رو شهاي تحليل پاسخ آ نها، رو شها ي
غيرم رب ر ا ب ه رويكردهايي كاربردي ، آسان و مقرو نبهصرفه بر اي شناسايي آ سيب تب د يل كرده اس .
در ك دقي قتر رفتا ر سازه به مهندسان امكان م يده د تا يرحي ايمنتر ب ا انعطا پ ذيري بالاتر ارائ ه
دهن د. همچني ن استفاد ه ا ز شبكههاي عص ب ي مصنوع ي ميتوان د ب ه شناخ بهت ر عملكرد ساز ه د ر
زمان وقوع زلزل ه كم ك كن د .
د ر پژوه ش حاضر ، رو ش ي بر اي پي شبين ي و شناسايي آ سيب ب ا استفاد ه ا ز ي ي ف موجك د ر شبك ه
عصبي كانولوشن ارائ ه شده اس . ب دين منظور، ابتدا داد هها ي در يف حاصل از شبي هساز ي 100 ساز ه
در چهار ركورد متفاو زلزل ه با نر مافزار IIDAP گردآوري ش د. زلزل ههاي مورد استفاده داراي بزرگا ي
4 ت ا 8 ريشتر ، دور ه تناو ب 0.3 ت ا 3.0 ثان يه و ضري ب شك لپ ذيري جاب هجايي 1.5 تا 6.0 بودن د. سپ س
يك شبكه عصب ي مبتن ي ب ر الگوريت مهاي م تلف يرا حي ش د كه مدل آ ن از ساختار LeNet
الگوبرداري شد ه اس . اين شبكه توانايي تو لي د خروجي ب ر اسا س تصاوير ورو دي از سازهها را داشت ه
و ا ز الگوريت مهاي متنوع ي براي يبق هبن دي تصاوي ر بهره م يگيرد. شاخ ها ي ارز يابي عملكر د
الگوريت مها شامل دق ) Accuracy (، ميان گين مربعا خطا ) MSE ( ، ريش ه ميان گين مربعا خط ا
( RMSE ( ، ضريب تعيين ) R² ( و دق يبق هبن دي بودن د ك ه نتايج ب ه صور نمودا ر تحل يل شدن د.
در اين تح قيق، شش الگوريتم يبق هبن دي براي پي شبين ي جاب هجايي سازه مور د استفاده قرا ر گرف .
80 درص د داد هها براي آموز ش و 20 درص د بر اي آزمون الگوريت مها اختصا ياف . در ارزياب ي
عملكرد، الگوريتم ب ا ساختار 2 (× Conv(32)-MaxPool(64)-Conv(3×3)-MaxPool ( ب يشترين نر خ
دق را در يبق هبن دي داد هها و تش ي ميزان جاب هجايي ساختمانها نشان داد. همچ نين استفاد ه
از باز ههاي گوناگون بر اي است راج ويژ گي تأثي ر چنداني ب ر دق يبق هبن دي نداش .
تاريخ ورود اطلاعات
1405/03/18
عنوان به انگليسي
Structural Response Prediction for Damage Detection Using a Convolutional Neural Network
تاريخ بهره برداري
5/22/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
ابوالفضل لر
چكيده به لاتين
Considering that civil engineering structures are exposed to hazards such as earthquakes, wind, landslides, and impacts, structural health monitoring and the timely detection of damage are essential. This process enables the identification of damage before accidents occur and provides the basis for effective maintenance and repair of structures. In recent decades, damage detection and structural health monitoring have attracted significant attention with three primary objectives: reducing maintenance costs, enhancing safety, and increasing structural reliability. Advances in structural sensing technologies and response analysis methods have transformed non-destructive techniques into practical, accessible, and cost-effective approaches for damage identification. A more accurate understanding of structural behavior enables engineers to develop safer and more resilient designs. Furthermore, the application of artificial neural networks can contribute to a better understanding of structural performance during earthquakes. In the present study, a method for damage prediction and identification using wavelet spectra within a Convolutional Neural Network (CNN) framework is proposed. For this purpose, drift data obtained from the simulation of 100 structures under four different earthquake records were collected using the IIDAP software. The earthquakes considered in this study had magnitudes ranging from 4 to 8 on the Richter scale, periods between 0.3 and 3.0 seconds, and displacement ductility factors ranging from 1.5 to 6.0. Subsequently, a neural network based on various algorithms was developed, with its architecture inspired by the LeNet structure. This network is capable of generating outputs from structural input images and employs different algorithms for image classification. The performance evaluation metrics included Accuracy, Mean Squared Error (MSE), Root Mean Squared Error (RMSE), Coefficient of Determination (R²), and classification accuracy, and the results were analyzed through graphical representations. In this research, six classification algorithms were employed to predict structural displacement. Eighty percent of the data were allocated for training, while the remaining twenty percent were used for testing the algorithms. The performance evaluation demonstrated that the algorithm with the architecture 2×(Conv(32)-MaxPool(64)-Conv(3×3)-MaxPool) achieved the highest accuracy rate in data classification and in identifying the level of building displacement. Additionally, the use of different intervals for feature extraction had no significant effect on classification accuracy
كليدواژه هاي فارسي
پايش سلام ، آسيب سازه ، سلام سازه، شناسايي آسيب.
كليدواژه هاي لاتين
Structural Health Monitoring (SHM), Structural Damage, Structural Integrity, Damage Identification.
Author
Abolfazl lor
SuperVisor
Dr.Gholamreza Ghodrati Amiri