基于K近邻算法的钢筋混凝土柱地震破坏模式判别方法

钢筋混凝土（RC）柱在地震力的作用下会发生不同的破坏模式,不同的破坏模式会有不同的损伤特点。所以,有必要针对不同地震破坏模式提出有效的判别方法。首先基于SMOTE算法使数据样本达到均衡,其次根据ENN算法,筛选了判别弯曲破坏和非弯曲破坏、弯剪破坏和剪切破坏的最佳参数;再次通过TomekLinks算法合理剔除噪音样本重构均衡数据,最后基于kNN算法建立了两阶段kNN模型,达到了准确判别RC柱地震破坏模式的目的,并通过与传统kNN模型、传统经验方法进行对比分析,验证了模型的优异性。研究结果表明：该方法通过选取筛选最佳参数,在提高判别准确率的同时简化了传统机器学习判别模型;本模型提出的两阶段kNN模型对三种破坏模式的判别准确率均可达90%以上,比传统kNN模型高10%左右,比传统经验判别方法高20%左右。     

基于共旋坐标法的空间桁架几何非线性分析

以往提出的共旋坐标法中，随动与整体坐标系的转换矩阵的计算需要中介值，对于大型工程结构会影响计算效率，且共旋坐标法在有限元程序中的实现多基于面向过程技术，以至数据不易管理、功能难以扩充，此外桁架何时考虑几何非线性也缺乏研究。本文归纳对比了两种常用的共旋坐标法理论，基于整体坐标系原点来建立随转坐标系，给出无需中介值的空间桁架转换矩阵及杆端抗力的具体表达式，并基于此法，使用C++语言在基于面向对象技术的程序Aduts中实现空间桁架单元，进一步简化了共旋坐标法的计算，使其在有限元程序中的数据管理、二次开发和维护更简便。设计典型算例验证了本文桁架单元的正确性，并通过参数分析研究桁架的几何非线性，结果表明桁架的几何非线性不能单纯以经验理论即应变达到5%为判断依据，而需结合拱跨比的值来确定。