一种基于强化学习的自复位结构韧性设计方法技术

技术编号:42373201 阅读:21 留言:0更新日期:2024-08-16 14:56
本发明专利技术提出的一种基于强化学习的自复位结构韧性设计方法可实现同时设计多个参数,同时满足多个设计目标,计算效率高。正向和反向模型迁移方法相辅相成,具备将多自由度层模型转化为精细化模型的功能,从而实现单一构件的设计。此外,基础奖励和额外奖励相结合的特有奖励机制可加快训练效率,提升训练质量。该强化学习方法可随着设计参数与设计需求的改变不断完善,功能不断丰富,在不断训练的过程中使其具备通用性。通过人工智能和多目标优化相结合的手段,结合模型迁移方法,为自复位结构韧性设计概念的提出和实现提供坚实的理论依据与稳定的实现手段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑结构,具体涉及一种基于强化学习的、可持续更新的、针对大量设计参数的、多个设计目标的自复位结构韧性设计方法。


技术介绍

1、随着我国经济不断发展,城市化不断推进,对于城市生态提出了韧性城市的概念与需求。韧性这个概念首先由生态学提出,继而衍生至不同领域。各领域对韧性的概念均有不同的定义,对于建筑结构抗灾来说,韧性则是指代承灾体在灾后各项指标均不出现明显的降低,承灾体使用功能依然存在,或能在短期内恢复使用。

2、为了增加城市建筑系统的韧性,建筑结构抗震领域的学者们提出能大量降低震后损伤,加快震后修复的高性能结构体系。其中自复位结构体系通过降低震后残余变形以及构件损伤,从而提升可修复性能。然而,这种高性能体系的设计参数相比传统构件更多,设计目标也更多,因而设计难度高。尽管如此,现有自复位结构设计依然沿用单一设计目标的传统方法,难以适应多设计参数,多性能目标的韧性建筑概念。具体而言,韧性建筑应当同时降低结构层间变形,残余变形,楼层加速度等宏观响应,减少建造成本,使得结构在震后不仅损伤低,修复成本与时间也低。在此背景下,本专利技术提出一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于强化学习的自复位结构韧性设计方法,其特征在于,包括强化学习训练方法以及模型迁移方法;

2.如权利要求1所述的设计方法,其特征在于,所述强化学习训练方法包括:

3.如权利要求2所述的设计方法,其特征在于,所述奖励机制包括基础奖励和额外奖励;

4.如权利要求3所述的设计方法,其特征在于,所述额外奖励为:若这些目标函数值均较大且满足给定标准,则给与相比基础奖励大一个数量级的额外奖励,若这些目标函数过低,则给与相比基础奖励大一个数量级的惩罚。

5.如权利要求2所述的设计方法,其特征在于,所述正向迁移包括:

>6.如权利要求1所...

【技术特征摘要】

1.一种基于强化学习的自复位结构韧性设计方法,其特征在于,包括强化学习训练方法以及模型迁移方法;

2.如权利要求1所述的设计方法,其特征在于,所述强化学习训练方法包括:

3.如权利要求2所述的设计方法,其特征在于,所述奖励机制包括基础奖励和额外奖励;

4.如权利要求3所述的设计方法,其特征在于,所述额外奖励为:若这些目标函数值均较大且满足给定标准,则给与相比基础奖励大一个数量级的额外奖励,若这些目标函数过低,则给与相比基础奖励大一个数量级的惩罚。

5.如权利要求2所述的设计方法,其特征在于,所述正向迁移包括:

6.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐龙河林智超谢行思
申请(专利权)人:北京交通大学
类型:发明
国别省市:

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