NCREE-2010-005
時間 2010-04-30
標題 生物特徵識別技術於結構健康診斷之應用研究
作者 游立辰、林子剛
摘要
過去的結構物健康診斷方法,須耗費許多時間與人力進行診斷結果分析與判斷,無法達到地震過後即時診斷,且診斷結果並不是非常準確。本研究主要目的,著眼於為未來開發出新一代結構健康診斷系統,驗證本研究之結構健康診斷系統理論方法初步的可行性。
本研究開發雙模結構健康診斷系統,其診斷分為四大部分;四大部分依序為建立結構動力反應資料庫、建立結構基因特徵序列資料庫、以結構基因特徵序列建立分類資料庫,以及利用分類資料庫進行分類並建立診斷系統;雙模診斷系統即為強震模式與微振動模式。
本研究之結構健康診斷系統,以統計理論的機率運算為基礎,將結構物動力反應轉換成具有代表性之結構物特徵序列,免除需大量人力與時間投入分析與判斷的缺點;且本研究所發展之強震模式,期望未來能應用於地震發生過後之即時診斷系統。
本研究之實驗資料庫建立,為民國九十八年九月在國家地震工程研究中心(NCREE),設置八層樓之鋼結構實驗構架,利用鬆脫部分螺栓以模擬結構物發生之破壞損傷狀況,進行地震歷時輸入試驗與環境擾動微振動試驗,建立雙模結構動力反應資料庫,並將此資料庫更進一步轉換為各自之結構基因特徵序列。
在分類資料庫建立與分類診斷系統之研究中,本研究將結構基因特徵序列進行系統識別,使系統能分類出結構物之破壞模式。本研究利用兩種分類方法,分別是貝氏邏輯診斷發展出的貝氏分類法,以及向量支持機所發展之支持向量分類法。無論是強震模式還是微振動模式,皆應用了兩種分類方法來建立分類資料庫。碎形分類目前仍在研究中。
最後應用兩階段聯集診斷概念於本研究之結構健康診斷系統中,期望能有效提升本研究方法之準確性。
關鍵字 雙模診斷系統, 結構健康診斷, 貝氏邏輯診斷, 向量支持機
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