已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Machine learning driven post-impact damage state prediction for performance-based crashworthiness design of bridge piers

随机森林 支持向量机 耐撞性 机器学习 计算机科学 人工智能 码头 桥(图论) 人工神经网络 碰撞 结构工程 工程类 有限元法 医学 计算机安全 内科学
作者
Chang Zhou,Yazhou Xie,Wenwei Wang,Yuzhou Zheng
出处
期刊:Engineering Structures [Elsevier]
卷期号:292: 116539-116539 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.engstruct.2023.116539
摘要

This study applies machine learning (ML) methods to predict post-impact damage states of reinforced concrete (RC) bridge piers under vehicle collision. 251 datasets of various vehicle-bridge collision scenarios are synthesized for training and testing six supervised ML models, including K-Nearest Neighbors (KNN), Support Vector Machine (SVM), Decision Tree, Random Forest, eXtreme Gradient Boosting Trees (XGBoost), and Artificial Neural Network (ANN). Comparisons on confusion matrices indicate that SVM, Random Forest, XGBoost, and ANN possess superior and comparable classification capabilities. ML models also achieve a much higher level of accuracy when compared with existing empirical models in the literature. Furthermore, the Shapley additive explanations (SHAP) algorithm is utilized to interpret and explain the prediction process of ML models. In particular, the Shapley value of each feature captures its positive or negative contribution for the ML model to predict each damage state, where the most influential design variables include impact speed, truck mass, engine mass, and pier diameter. To facilitate the performance-based crashworthiness design of RC bridge piers, an end-to-end interactive software is devised to automatically predict impact damage states using the top three ML models against any given design scenario. Real-time interactive illustrations are also provided to elucidate the Shapley value contribution of each design parameter for the Random Forest model to reach each damage state. Finally, the final damage state is selected to have the highest likelihood of damage among the three ML model predictions.

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
Ava应助33采纳,获得20
刚刚
bububu发布了新的文献求助10
刚刚
cyy发布了新的文献求助10
1秒前
criz1完成签到,获得积分10
1秒前
激流勇进wb完成签到 ,获得积分10
3秒前
Hayward完成签到,获得积分20
6秒前
9秒前
海边的卡夫卡完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.1应助合规部采纳,获得10
10秒前
大胆的芸遥完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
13秒前
33发布了新的文献求助20
14秒前
科研通AI6.1应助Yuanyuan采纳,获得10
14秒前
Yu完成签到,获得积分10
16秒前
阵雨发布了新的文献求助10
17秒前
SciGPT应助33采纳,获得10
17秒前
yuyu发布了新的文献求助10
18秒前
liuyingjuan829完成签到,获得积分20
20秒前
寻道图强应助highkick采纳,获得50
21秒前
科研通AI6.1应助lkl采纳,获得10
24秒前
阵雨完成签到,获得积分10
24秒前
隐形曼青应助宁过儿采纳,获得20
24秒前
momo关注了科研通微信公众号
27秒前
28秒前
29秒前
无花果应助灵芝采纳,获得20
29秒前
30秒前
31秒前
ADJ完成签到,获得积分10
31秒前
Akim应助xhc采纳,获得10
33秒前
下雨天发布了新的文献求助10
33秒前
bkagyin应助晚棠采纳,获得10
33秒前
自由的晓夏完成签到,获得积分10
34秒前
阳阳发布了新的文献求助10
35秒前
Yuanyuan发布了新的文献求助10
36秒前
37秒前
momo发布了新的文献求助10
37秒前
隐形曼青应助无水乙醚采纳,获得10
37秒前
完美世界应助林高扬采纳,获得10
37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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
Cummings Otolaryngology Head and Neck Surgery 8th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5754502
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5487138
关于积分的说明 15380163
捐赠科研通 4893049
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2631710
邀请新用户注册赠送积分活动 1579665
关于科研通互助平台的介绍 1535387