Safety analysis of high-speed trains on bridges under earthquakes using a LSTM-RNN-based surrogate model

稳健性(进化) 计算机科学 火车 循环神经网络 替代模型 超参数 非线性系统 人工智能 人工神经网络 机器学习 算法 生物化学 化学 物理 地图学 量子力学 基因 地理
作者
Han Zhao,Biao Wei,Peng Zhang,Peidong Guo,Zhanjun Shao,Shipeng Xu,Lizhong Jiang,Huifang Hu,Yingying Zeng,Ping Xiang
出处
期刊:Computers & Structures [Elsevier]
卷期号:294: 107274-107274 被引量:65
标识
DOI:10.1016/j.compstruc.2024.107274
摘要

In this paper, a novel method is proposed to predict the nonlinear seismic response of train-bridge coupled (TBC) systems by utilizing a long short-term memory (LSTM) recurrent neural network (RNN) based surrogate model. The surrogate model employed in this paper adopts a unidirectional multi-layer stacked LSTM architecture and implements sliding time windows for recursive calculation. The evaluation metrics used to assess the model’s performance have been enhanced to account for sensitivity variations in response amplitudes and to mitigate the phase-sensitive issues encountered with traditional evaluation metrics. Furthermore, network hyperparameters are carefully selected and presented for reference, and the surrogate model’s generalization ability is examined under different seismic scenarios. The results demonstrate that the LSTM-RNN-based model exhibits excellent computational accuracy and robustness when confronted with various types of seismic waves and system parameters. This approach offers fresh insights in situations where conventional numerical methods face limitations, such as rapid seismic response predictions in urban areas and simplifications for seismic design of high-speed railways. Overall, this paper contributes to the state of the art by introducing a novel approach that effectively predicts the nonlinear seismic response of TBC systems, addressing the increasing complexity and demands for accuracy and efficiency.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
myt发布了新的文献求助10
刚刚
鲁世键完成签到,获得积分10
刚刚
内向的飞松完成签到 ,获得积分10
刚刚
领导范儿应助一多采纳,获得30
1秒前
1秒前
幽魂发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Rafayel给曹博的求助进行了留言
3秒前
3秒前
ljyyy发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
zhanghao发布了新的文献求助10
4秒前
子辰发布了新的文献求助10
4秒前
万能图书馆应助刘点儿采纳,获得10
5秒前
英姑应助婷婷采纳,获得10
6秒前
斑鸠发布了新的文献求助10
6秒前
bkagyin应助飞竹天寻采纳,获得10
8秒前
吨吨发布了新的文献求助10
9秒前
winwin完成签到 ,获得积分10
9秒前
幽魂完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
myt完成签到,获得积分10
10秒前
Jasper应助Mm采纳,获得10
10秒前
星辰大海应助小小鹿采纳,获得10
11秒前
上官若男应助Promise采纳,获得10
12秒前
半圭为璋发布了新的文献求助10
12秒前
勋章完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
慕青应助ljyyy采纳,获得10
14秒前
14秒前
Hello应助liu11采纳,获得10
14秒前
Owen应助七点半的闹钟采纳,获得10
14秒前
绵羊座鸭梨完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
修脚大师完成签到,获得积分10
16秒前
Ma发布了新的文献求助10
18秒前
素雅完成签到,获得积分10
18秒前
CipherSage应助无心的天真采纳,获得10
18秒前
修脚大师发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6026593
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7670703
关于积分的说明 16183288
捐赠科研通 5174539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2768806
邀请新用户注册赠送积分活动 1752171
关于科研通互助平台的介绍 1638066