LSTM-based damage localization method for building structures using frequency feature damage index

doi:10.1177/10775463261448195

LSTM-based damage localization method for building structures using frequency feature damage index

2026-01-01

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DOI：10.1177/10775463261448195

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本研究提出了一种基于LSTM的建筑结构损伤定位框架。该模型仅使用健康状态下测量的加速度响应进行训练，并通过分析频率域中模型重构响应与损伤状态下对应测量信号之间的差异来进行损伤定位。为更准确地编码结构动力学特性，将健康状态下的多层加速度响应在输入端故意屏蔽了部分选定的楼层通道，并训练网络在输出端重构被屏蔽的通道。当将损伤状态下的加速度响应输入训练好的LSTM时，模型预测与测量响应之间会产生差异。该差异通过FFT转换到频率域，并用于定义频率特征损伤指数。所提出的流程在一个受高斯白噪声激励的四自由度（4DOF）剪切框架数值模型上实现，其中生成了多种损伤场景用于训练和验证。通过在一个三层钢框架振动台试验中获取的结构响应，进一步检验了其实际适用性，从而验证了定位策略的有效性和准确性。

Keyword:

structural health monitoring

damage localization

building structure

long short-term memory

frequency feature damage index

LSTM-based damage localization method for building structures using frequency feature damage index

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