钢筋混凝土柱地震破坏模式判别的两阶段支持向量机方法

摘要

研究提出了一种钢筋混凝土(RC)柱地震破坏模式判别的两阶段支持向量机(Support Vector Machine,简称SVM)方法。根据RC柱的三种地震破坏模式(弯曲破坏、弯剪破坏和剪切破坏),建立了RC柱地震破坏模式判别的两阶段SVM模型;基于270组试验数据,利用十折交叉验证和网格寻优方法确定了两阶段SVM的关键模型参数(即惩罚参数和核函数参数)的最优取值;同时,利用基于SVM的回归特征消去法(SVM-RFE),分析了轴压比、剪跨比、箍筋间距与截面有效高度比(s/h_(0))、纵筋参数和箍筋参数等特征参数对RC柱地震破坏模式的影响程度;通过与两种经典机器学习方法和五种传统破坏模式判别方法的对比分析,验证了该方法的有效性。分析结果表明:所提出的两阶段SVM方法对于三种破坏模式的判别准确率都能达到90%以上,整体判别准确率比经典的机器学习方法提高10%以上,比传统的地震破坏模式判别方法提高20%以上;对于RC柱是否发生弯曲破坏,剪跨比和纵筋参数的影响较大,其次是箍筋参数和s/h_(0),而轴压比的影响相对较小;对于RC柱是否发生弯剪破坏,纵筋参数的影响较大,其次是剪跨比和s/h_(0),而箍筋参数和轴压比的影响相对较小。