刘杰，王海龙，张志国，吕鹏

（1.石家庄铁道大学土木工程学院，河北石家庄050043；2.西南交通大学土木工程学院，四川成都610031；3.河北建筑工程学院土木工程学院，河北张家口075000）

斜拉桥损伤识别响应面模型与优化算法研究

刘杰1，2，王海龙2，3，张志国1，吕鹏1

（1.石家庄铁道大学土木工程学院，河北石家庄050043；2.西南交通大学土木工程学院，四川成都610031；3.河北建筑工程学院土木工程学院，河北张家口075000）

对基于模型修正方法的响应面模型用于斜拉桥损伤识别进行了研究，通过对克里格模型、径向基函数、Chebyshev模型、四阶多项式响应面模型的计算对比可知，四阶多项式响应面模型用于斜拉桥损伤识别精度最高。介绍了四阶多项式模型和有约束非线性多目标优化的NSGA-Ⅱ算法，并将其用于一座单塔双跨双索面斜拉桥的损伤识别及损伤定位。通过设定损伤工况，证明了采用四阶多项式响应面模型和NSGA-Ⅱ算法具有精度高、识别准、全局求解能力优良、计算效率高的优点。

斜拉桥损伤识别；模型修正；响应面方法；优化算法

斜拉桥损伤识别是结构健康监测中的重要内容［1］。损伤识别方法按是否有反演可分为基于模型修正的损伤识别方法和基于模式识别的损伤识别方法［2］。

基于模型修正的损伤识别方法为有反演的方法，根据修正过程中应用有限元模型的方式，模型修正法又可分为直接基于有限元模型的修正和基于响应面模型的修正［3］。前者一般需要通过理论值（计算值）、实测值之间的残差建立目标函数，每次迭代均需进行有限元计算，模型修正时间长、计算量大，且对于大跨度桥梁来说，当待修正参数多时数值计算有可能出现病态［4］，导致无法修正。……