(19)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(10)申請(qǐng)公布號(hào)CN120257448A(21)申請(qǐng)?zhí)?02510607730.6(22)申請(qǐng)日2025.05.13道99號(hào)(72)發(fā)明人王欣宋永生郭彤崔冰賈慧娟鐘雯李金娥(74)專(zhuān)利代理機(jī)構(gòu)南京眾聯(lián)專(zhuān)利代理有限公司專(zhuān)利代理師呂書(shū)桁(54)發(fā)明名稱(chēng)基于長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后評(píng)估方法(57)摘要本發(fā)明提出了基于長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)的橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后評(píng)估方法，具體步驟如下：首先分析已有的橋梁火災(zāi)破壞案例，獲得下纜索結(jié)構(gòu)破壞數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)工況；結(jié)合Pyrosim軟件建模分析設(shè)計(jì)工況下纜索結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)情況，獲得溫度場(chǎng)分布規(guī)律；結(jié)合Ansys軟件建立橋梁纜索結(jié)構(gòu)應(yīng)力場(chǎng)模型，獲取應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律；結(jié)合Matlab長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)拓展分析各影響因素作用下纜索結(jié)構(gòu)所存在溫度場(chǎng)狀況；開(kāi)展鋼絲高溫應(yīng)力耦合作用模擬試驗(yàn)，獲取不同溫度條件下溫度一抗拉強(qiáng)度曲線(xiàn)；對(duì)纜索單根鋼絲和整索的安全性進(jìn)行計(jì)算評(píng)估。本發(fā)明在橋梁纜索研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，采用軟件模擬和高溫應(yīng)力耦合試驗(yàn)的結(jié)合分21.基于長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后評(píng)估方法，其特征在于，包括如下S3:將模擬得到的溫度場(chǎng)分布模型數(shù)據(jù)TD和應(yīng)力場(chǎng)分布模型數(shù)據(jù)SD組合成訓(xùn)練數(shù)據(jù)S4:開(kāi)展不同溫度條件的單根鋼絲高溫應(yīng)力耦合試驗(yàn)；對(duì)高溫試驗(yàn)后的鋼絲進(jìn)行拉伸S5:根據(jù)纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)溫度一應(yīng)力場(chǎng)耦合模型和實(shí)際火災(zāi)工況，分析纜索鋼絲具體溫依據(jù)橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)得的纜索力f和纜索截面A?,計(jì)算單至斷裂；S7:當(dāng)有鋼絲斷裂至n根時(shí)，重新計(jì)算得到纜索結(jié)構(gòu)的有效截面A,計(jì)算得到單根鋼絲iS8:重復(fù)S4-S7,計(jì)算得到鋼絲斷絲率當(dāng)斷絲率大于2%時(shí)，則認(rèn)為纜索結(jié)2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后評(píng)估方法，3S34、采用混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)動(dòng)態(tài)調(diào)整加權(quán)損失，以適應(yīng)不同訓(xùn)練階段的參數(shù)更新需求，訓(xùn)練完成后，利用獨(dú)立測(cè)試集評(píng)估模型泛化能力，采用均方誤差、均方根誤差及決定系數(shù)指標(biāo)，綜合衡量模型預(yù)測(cè)精度與數(shù)據(jù)擬合度：S35、輸出作為可靠性評(píng)估的安全系數(shù)，安全系數(shù)包括最高溫度Tmax、最大應(yīng)力值omax和高溫預(yù)警區(qū)域A三項(xiàng)核心指標(biāo)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后評(píng)估方法，其特征在于，在S6中，利用長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)橋梁火災(zāi)溫度場(chǎng)模型計(jì)算單根鋼絲高溫和應(yīng)力作用下的抗拉強(qiáng)度f(wàn)c,T(i,TSma)的過(guò)程可以表示如下：式中，F(xiàn)(·)是橋梁火災(zāi)溫度場(chǎng)分布模型；x'是根據(jù)實(shí)橋火災(zāi)確定的影響火災(zāi)的因素；ξ為鋼絲高溫應(yīng)力耦合作用后性能折減系數(shù)，f.為鋼絲常溫拉伸破壞強(qiáng)度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后評(píng)估方法，其特征在于，在S8中設(shè)置有用戶(hù)交互模塊，用戶(hù)交互模塊構(gòu)建圖形用戶(hù)交互界面，圖形用戶(hù)交互界面至少包含：提供橋梁纜索圖像、起火車(chē)輛火勢(shì)圖像的上傳功能，在圖形用戶(hù)交互界面中集成有數(shù)據(jù)接入接口，采用文件系統(tǒng)API實(shí)現(xiàn)對(duì)常見(jiàn)圖像格式的兼容讀取，此外，設(shè)置用戶(hù)自行輸入當(dāng)時(shí)的風(fēng)場(chǎng)情況，同時(shí)，提供起火車(chē)輛信息的輸入表單；基于FasterR-CNN深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測(cè)算法功能，對(duì)橋梁纜索和起火車(chē)輛進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和定位，確定其位置和邊界框，運(yùn)用ResNet深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)圖像進(jìn)行特征提取，基于圖像分析得到的目標(biāo)位置和特征數(shù)據(jù)集功能，將目標(biāo)位置和特征數(shù)據(jù)集導(dǎo)入至纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)溫度一應(yīng)力場(chǎng)耦合模型中，實(shí)時(shí)顯示纜索鋼絲峰值溫度、火災(zāi)煙氣最高溫度、安全性能等級(jí)，并標(biāo)記出可能存在損傷的區(qū)域；針對(duì)后續(xù)橋梁修復(fù)運(yùn)維功能，通過(guò)可視化集成溫度-應(yīng)力-損傷三維熱力圖，分析與溫度對(duì)應(yīng)的損傷特征，生成纜索鋼絲斷絲率閾值報(bào)警和防火層更換維護(hù)方案。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后評(píng)估方法，其特征在于，在S8中基于用戶(hù)交互模塊集成有數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的虛擬運(yùn)維平臺(tái)，用以實(shí)現(xiàn)橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后安全性能的精準(zhǔn)評(píng)估與高效運(yùn)維管理，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：S81、基于特征數(shù)據(jù)集，結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)階段的三維模型數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)融合算法，將橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與三維模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，集成數(shù)字孿生模型，建立數(shù)據(jù)映射關(guān)系，將預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)映射到數(shù)字孿生模型的對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)上，使數(shù)字孿生模型能夠動(dòng)態(tài)反映橋梁的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)；S82、在三維模型中識(shí)別溫度和應(yīng)力超出設(shè)定閾值的區(qū)域，并利用空間拓?fù)浞治鏊惴ń缍A(yù)警區(qū)域邊界；標(biāo)識(shí)受影響的構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)，分析預(yù)警區(qū)域的擴(kuò)展趨勢(shì)及潛在影響，依據(jù)預(yù)警區(qū)域的特征與橋梁構(gòu)建的重要程度，在三維數(shù)字孿生模型界面上用不同顏色、紋理或高4S83、建立防火層熱-力耦合損傷模型，基于數(shù)字孿生模型的模擬結(jié)果計(jì)算防火層在歷5基于長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后評(píng)估方法技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明屬于橋梁工程領(lǐng)域，具體為基于長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后評(píng)估方法。背景技術(shù)梁作為交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其設(shè)計(jì)傳統(tǒng)上重視防風(fēng)、防洪以及防止船舶碰撞等災(zāi)害的防護(hù)措施，但火災(zāi)防護(hù)并未得到充分的考慮。在現(xiàn)代交通網(wǎng)絡(luò)中，長(zhǎng)跨度的懸索橋和斜拉橋扮演著至關(guān)重要的角色。此類(lèi)橋梁一旦發(fā)生火災(zāi)事故，可能會(huì)引發(fā)潛在的坍塌風(fēng)險(xiǎn)。作為易受火災(zāi)影響的結(jié)構(gòu)部件，鋼纜在懸索橋上若發(fā)生火災(zāi)，可能會(huì)導(dǎo)致橋梁坍塌。[0003]目前研究對(duì)高溫和應(yīng)力耦合作用對(duì)火災(zāi)下纜索鋼絲力學(xué)性能已有研究，但是對(duì)于高溫與應(yīng)力耦合作用對(duì)于火災(zāi)后鋼絲力學(xué)性能退化特征的影響尚未成熟，同時(shí)對(duì)纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后破壞的評(píng)估也尚待完善。發(fā)明內(nèi)容[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了基于長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后評(píng)估方法，在橋梁火災(zāi)發(fā)生的過(guò)程中，會(huì)因?yàn)橹T多影響因素對(duì)纜索結(jié)構(gòu)造成不均勻的高溫破壞，以至于部分鋼絲出現(xiàn)影響和損傷，甚至出現(xiàn)斷裂的情況，通過(guò)試驗(yàn)得出高溫與應(yīng)力耦合后結(jié)構(gòu)性能的退化，最終求出鋼絲高溫與應(yīng)力耦合作用下的抗拉強(qiáng)度。[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：[0006]基于長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后評(píng)估方法，其特征在于，包括如[0007]S1:分析火災(zāi)案例，獲取破壞數(shù)據(jù)，基于Pyrosim軟件建立模擬橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)模型，獲取溫度場(chǎng)分布規(guī)律TD;設(shè)計(jì)橋梁應(yīng)力場(chǎng)模擬方案，利用有限元軟件Ansys建立橋梁纜索結(jié)構(gòu)應(yīng)力場(chǎng)模型，考慮火災(zāi)影響獲取應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律SD;[0008]S2:分析橋梁火災(zāi)影響因素，制定對(duì)應(yīng)工況，分別在Pyrosim軟件與有限元軟件Ansys中對(duì)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行模擬分析；[0009]S3:將模擬得到的溫度場(chǎng)分布模型數(shù)據(jù)TD和應(yīng)力場(chǎng)分布模型數(shù)據(jù)SD組合成訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，通過(guò)長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)建立纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)溫度一應(yīng)力場(chǎng)耦合模型；[0010]S4:開(kāi)展不同溫度條件的單根鋼絲高溫應(yīng)力耦合試驗(yàn)；對(duì)高溫試驗(yàn)后的鋼絲進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，得到鋼絲在不同高溫TS處理后的抗拉強(qiáng)度f(wàn)c,r(i,TS),結(jié)合數(shù)據(jù)分析獲得鋼絲高溫應(yīng)力耦合作用后性能折減系數(shù)ξ;[0011]S5:根據(jù)纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)溫度一應(yīng)力場(chǎng)耦合模型和實(shí)際火災(zāi)工況，分析纜索鋼絲具體溫度T和應(yīng)力狀態(tài)，結(jié)合性能折減系數(shù)ξ確定單根鋼絲火災(zāi)后的抗拉強(qiáng)度f(wàn)c,T(i,TSmax),同時(shí)，依據(jù)橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)得的纜索力f和纜索截面A?,計(jì)算單根鋼絲i承受的應(yīng)力S(i);[0012]S6:根據(jù)單根鋼絲高溫和應(yīng)力作用后的性能折減系數(shù)ξ、抗拉強(qiáng)度f(wàn)c,T(i,TS)、承受6的應(yīng)力S(i)進(jìn)行分析，當(dāng)fc,T(i,TS)>S(i)時(shí)，則單根鋼絲安全，否則單根鋼絲不能繼續(xù)承[0013]S7:當(dāng)有鋼絲i斷裂至n根時(shí)，重新計(jì)算得到纜索結(jié)構(gòu)的有效截面A,計(jì)算得到單根鋼絲i承受的應(yīng)力S(i);[0014]S8:重復(fù)S4-S7,計(jì)算得到鋼絲斷絲率當(dāng)斷絲率大于2%時(shí)，則認(rèn)為纜索結(jié)構(gòu)不安全，否則纜索結(jié)構(gòu)則處于安全狀態(tài)。[0016]S31、分析溫度場(chǎng)TD數(shù)據(jù)和應(yīng)力場(chǎng)SD數(shù)據(jù)，移除異常和缺失值，采用動(dòng)態(tài)加權(quán)損失函數(shù)進(jìn)行模型訓(xùn)練，損失函數(shù)表達(dá)式為：歸一化方法，將數(shù)據(jù)映射至[0,1]的區(qū)間內(nèi)：[0022]S33、構(gòu)建不同層數(shù)和神經(jīng)元數(shù)量的長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)模型，通過(guò)交叉驗(yàn)證，在訓(xùn)練數(shù)據(jù)集上對(duì)各個(gè)模型進(jìn)行訓(xùn)練和評(píng)估，選擇出在驗(yàn)證集上表現(xiàn)最優(yōu)的模型結(jié)構(gòu)；[0023]S34、采用混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)動(dòng)態(tài)調(diào)整加權(quán)損失，以適應(yīng)不同訓(xùn)練階段的參數(shù)更新需求，訓(xùn)練完成后，利用獨(dú)立測(cè)試集評(píng)估模型泛化能力，采用均方誤差、均方根誤差及決定系數(shù)指標(biāo)，綜合衡量模型預(yù)測(cè)精度與數(shù)據(jù)擬合度：[0026]S35、輸出作為可靠性評(píng)估的安全系數(shù)，安全系數(shù)包括最高溫度Tmax、最大應(yīng)力值mx和高溫預(yù)警區(qū)域A三項(xiàng)核心指標(biāo)。[0027]作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案：在S6中，利用長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)橋梁火災(zāi)溫度場(chǎng)模型計(jì)算單根鋼絲高溫和應(yīng)力作用下的抗拉強(qiáng)度f(wàn)c,T(i,TSma)的過(guò)程可以表示如下：[0029]式中，F(xiàn)(·)是橋梁火災(zāi)溫度場(chǎng)分布模型；x'是根據(jù)實(shí)橋火災(zāi)確定的影響火災(zāi)的因[0030]作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案：在S8中設(shè)置有用戶(hù)交互模塊，用戶(hù)交互模塊構(gòu)建圖形用戶(hù)交互界面，圖形用戶(hù)交互界面至少包含：[0031]提供橋梁纜索圖像、起火車(chē)輛火勢(shì)圖像的上傳功能，在圖形用戶(hù)交互界面中集成7有數(shù)據(jù)接入接口，采用文件系統(tǒng)API實(shí)現(xiàn)對(duì)常見(jiàn)圖像格式的兼容讀取，此外，設(shè)置輸入?yún)^(qū)域，允許用戶(hù)自行輸入當(dāng)時(shí)的風(fēng)場(chǎng)情況，同時(shí)，提供起火車(chē)輛信息的輸入表單；[0032]基于FasterR-CNN深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測(cè)算法功能，對(duì)橋梁纜索和起火車(chē)輛進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和定位，確定其位置和邊界框，運(yùn)用ResNet深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)圖像進(jìn)行特征[0033]基于圖像分析得到的目標(biāo)位置和特征數(shù)據(jù)集功能，將目標(biāo)位置和特征數(shù)據(jù)集導(dǎo)入至纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)溫度一應(yīng)力場(chǎng)耦合模型中，實(shí)時(shí)顯示纜索鋼絲峰值溫度、火災(zāi)煙氣最高溫[0034]針對(duì)后續(xù)橋梁修復(fù)運(yùn)維功能，通過(guò)可視化集成溫度-應(yīng)力-損傷三維熱力圖，分析與溫度對(duì)應(yīng)的損傷特征，生成纜索鋼絲斷絲率閾值報(bào)警和防火層更換維護(hù)方案。[0035]作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案：在S8中基于用戶(hù)交互模塊集成有數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的虛擬運(yùn)維平臺(tái)，用以實(shí)現(xiàn)橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后安全性能的精準(zhǔn)評(píng)估與高效運(yùn)維管理，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與三維模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，集成數(shù)字孿生模型，建立數(shù)據(jù)映射關(guān)系，將預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)映射到數(shù)字孿生模型的對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)上，使數(shù)字孿生模型能夠動(dòng)態(tài)反映橋梁的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)；[0037]S82、在三維模型中識(shí)別溫度和應(yīng)力超出設(shè)定閾值的區(qū)域，并利用空間拓?fù)浞治鏊惴ń缍A(yù)警區(qū)域邊界；標(biāo)識(shí)受影響的構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)，分析預(yù)警區(qū)域的擴(kuò)展趨勢(shì)及潛在影響，依據(jù)預(yù)警區(qū)域的特征與橋梁構(gòu)建的重要程度，在三維數(shù)字孿生模型界面上用不同顏色、紋理或高亮效果標(biāo)記出溫度、應(yīng)力預(yù)警區(qū)域，清晰展示預(yù)警位置和范圍；[0038]S83、建立防火層熱-力耦合損傷模型，基于數(shù)字孿生模型的模擬結(jié)果計(jì)算防火層在歷史火災(zāi)中的熱損傷深度：[0041]斷絲率設(shè)計(jì)閾值動(dòng)態(tài)調(diào)整算法，將實(shí)時(shí)斷絲率λ與預(yù)測(cè)斷絲率入p防火層失效風(fēng)險(xiǎn)，生成階梯式預(yù)警閾值：[0043]其中，α為溫度敏感系數(shù)，T值為當(dāng)前纜索高溫區(qū)域溫度，T臨為鋼絲強(qiáng)度驟降臨界溫度；[0044]S84、在數(shù)字孿生界面中整合維護(hù)方案的虛擬執(zhí)行環(huán)境，獲取數(shù)字孿生模型對(duì)不同維護(hù)方案的初步響應(yīng)預(yù)測(cè)結(jié)果，利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法評(píng)估各種干預(yù)措施的效果并強(qiáng)化能同時(shí)提升安全性能與經(jīng)濟(jì)性的方案。[0046]1、本發(fā)明充分考慮了影響橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)的諸多因素，引入火源燃燒物類(lèi)型，火源熱釋放速率，火源距離，風(fēng)場(chǎng)條件等條件，使模擬結(jié)果更加符合實(shí)際情況和所計(jì)算結(jié)果8更加準(zhǔn)確，且適用于所有可能發(fā)生的橋梁火災(zāi)情況，具有使用的普遍性。[0047]2、本發(fā)明思路清晰，便于了高溫應(yīng)力耦合后纜索受力情況，明確每根鋼絲所處未知的溫度情況，使每根鋼絲所承受的抗力更加明確，最終能夠更加科學(xué)地評(píng)估火災(zāi)后纜索的結(jié)構(gòu)安全性。[0048]3、長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)捕捉火災(zāi)全過(guò)程的溫度一應(yīng)力一變形耦合效應(yīng)，識(shí)別材料性能退化的累積損傷，優(yōu)于傳統(tǒng)靜態(tài)評(píng)估方法。通過(guò)混合模型同時(shí)分析空間溫度分布與時(shí)間演化，提升對(duì)局部熱點(diǎn)損傷的敏感度。附圖說(shuō)明[0049]圖1是本發(fā)明的方法流程圖。具體實(shí)施方式[0050]下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：[0051]如圖1所示，本發(fā)明提出了基于長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后評(píng)估[0052]S1:分析火災(zāi)案例，獲取破壞數(shù)據(jù)，基于Pyrosim軟件建立模擬橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)模型，獲取溫度場(chǎng)分布規(guī)律TD;設(shè)計(jì)橋梁應(yīng)力場(chǎng)模擬方案，利用有限元軟件Ansys建立橋梁纜索結(jié)構(gòu)應(yīng)力場(chǎng)模型，考慮火災(zāi)影響獲取應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律SD;[0053]S2:分析橋梁火災(zāi)影響因素，制定對(duì)應(yīng)工況，分別在Pyrosim軟件與有限元軟件Ansys中對(duì)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行模擬分析；[0054]S3:將模擬得到的溫度場(chǎng)分布模型數(shù)據(jù)TD和應(yīng)力場(chǎng)分布模型數(shù)據(jù)SD組合成訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，通過(guò)長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)建立纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)溫度一應(yīng)力場(chǎng)耦合模型；[0056]S31、分析溫度場(chǎng)TD數(shù)據(jù)和應(yīng)力場(chǎng)SD數(shù)據(jù)，移除異常和缺失值，采用動(dòng)態(tài)加權(quán)損失函數(shù)進(jìn)行模型訓(xùn)練，損失函數(shù)表達(dá)式為：歸一化方法，將數(shù)據(jù)映射至[0,1]的區(qū)間內(nèi)：[0062]S33、構(gòu)建不同層數(shù)和神經(jīng)元數(shù)量的長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)模型，通過(guò)交叉驗(yàn)證，在訓(xùn)練數(shù)據(jù)集上對(duì)各個(gè)模型進(jìn)行訓(xùn)練和評(píng)估，選擇出在驗(yàn)證集上表現(xiàn)最優(yōu)的模型結(jié)構(gòu)；[0063]S34、采用混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)動(dòng)態(tài)調(diào)整加權(quán)損失，以適應(yīng)不同訓(xùn)練階段的參數(shù)更新需求，訓(xùn)練完成后，利用獨(dú)立測(cè)試集評(píng)估模型泛化能力，采用均方誤差、均方根誤差及決定9[0067]S4:開(kāi)展不同溫度條件的單根鋼絲高溫應(yīng)力耦合試驗(yàn)；對(duì)高溫試驗(yàn)后的鋼絲進(jìn)行[0068]S5:根據(jù)纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)溫度一應(yīng)力場(chǎng)耦合模型和實(shí)際火災(zāi)工況，分析纜索鋼絲具[0074]S8:重復(fù)S4-S7,計(jì)算得到鋼絲斷絲率當(dāng)斷絲率大于2%時(shí)，則認(rèn)為纜[0079]針對(duì)后續(xù)橋梁修復(fù)運(yùn)維功能，通過(guò)可視化集成溫度-應(yīng)力-損傷三維熱力圖，分析與溫度對(duì)應(yīng)的損傷特征，生成纜索鋼絲斷絲率閾值報(bào)警和防火層更換維護(hù)方案。[0080]在S8中基于用戶(hù)交互模塊集成有數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的虛擬運(yùn)維平臺(tái)，用以實(shí)現(xiàn)橋梁纜索結(jié)構(gòu)火災(zāi)后安全性能的精準(zhǔn)評(píng)估與高效運(yùn)維管理，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與三維模型進(jìn)行關(guān)