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A time-interval–based incremental learning paradigm for progressive bridge damage detection using convolutional autoencoders

delete2026-02-28
delete0
PRE
AI
K
Kanghyeok Lee
J
Jungeun Hwang
D
Do Hyoung Shin *
J
Jong-Han Lee
DOI:10.1080/15732479.2026.2633524delete
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摘要

摘要

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有效的损伤检测对于结构健康监测(SHM)系统中的可靠桥梁维护至关重要。传统数据驱动方法通常局限于二元异常检测,限制了其捕捉实践中渐进式损伤的能力。为解决此限制,本研究引入了一种基于时间间隔的增量学习范式,采用卷积自编码器(CAE)进行无监督损伤检测。该范式在固定监测间隔(ΔT)内定期更新基准分布并重新校准决策阈值,从而在监测数据累积过程中实现自适应跟踪分阶段损伤。在韩国一座PSC-I桥梁上进行了全尺度现场试验,通过逐次切断外部预应力筋模拟渐进式预应力筋损伤。收集加速度和应变数据,在反映不同SHM运营阶段的两种部署场景下训练和评估CAE。基于应变的CAE实现了超过97.5%的检测准确率,误报率为0.0%,证明了其对多个渐进式损伤阶段的有效识别。这些发现突显了所提出范式的创新性和实用性,其超越了传统的二元框架。该方法为智能、数据驱动的维护策略奠定了基础,可在实际条件下支持韧性及长期基础设施管理。
Keyword:
Bridge maintenance
convolutional autoencoder
damage detection
field experiment
progressive damage
structural health monitoring

期刊

Structure and Infrastructure Engineering 封面图
Structure and Infrastructure Engineering
IF:
2.6
论文数:
486
被引数:
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机构

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