• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

施唯, 王东明, 马洋, 王方博. 基于随机森林的结构加固策略智能化分析[J]. 震灾防御技术. doi: 10.11899/zzfy20250106
引用本文: 施唯, 王东明, 马洋, 王方博. 基于随机森林的结构加固策略智能化分析[J]. 震灾防御技术. doi: 10.11899/zzfy20250106
Wei SHI, DongMing WANG, Yang MA, FangBo WANG. Intelligent analysis of structural reinforcement strategy based on random forest[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention. doi: 10.11899/zzfy20250106
Citation: Wei SHI, DongMing WANG, Yang MA, FangBo WANG. Intelligent analysis of structural reinforcement strategy based on random forest[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention. doi: 10.11899/zzfy20250106

基于随机森林的结构加固策略智能化分析

doi: 10.11899/zzfy20250106
基金项目: 国家自然科学基金(52278541);国家重点研发计划重大自然灾害防控与公共安全专项(2022VEC3006404)

Intelligent analysis of structural reinforcement strategy based on random forest

  • 摘要: 工程结构加固是指为满足新的功能需求、安全标准或抗震设防要求对既有结构进行的加固补强。加固方案的选择往往依托技术人员的专业技术水平和工程经验,具有一定的主观性。本文采用机器学习中的随机森林算法作为数据分析工具,以结构信息和结构问题两方面共14个影响因素为输入特征,以结构整体加固和局部加固方案为输出特征,构建了结构加固策略智能化分析模型,有效解决结构加固方案复杂且组合情况众多而难以构建有效机器学习模型的问题。本文以122个实际工程案例为样本构建数据集,通过5个独立随机森林模型(整体结构、墙、柱、梁、板)的构建与整合实现了结构整体加固和局部加固方案的预测,分析了全部特征、重要特征和简单特征三种不同输入特征组合的随机森林模型预测结果以探究不同输入特征对模型准确率的影响。结果表明:基于全部特征和基于重要特征的机器学习模型的准确率相近,5个模型中准确率均可达到69%以上,其中部分模型可以达到80%左右;而基于简单特征的随机森林模型的准确率较低。由此可见,选取的重要特征与随机森林模型的预测准确率相关性高,而简单特征难以构建可靠的预测模型。本文研究成果可为结构加固领域的智能化决策和分析提供参考。
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-06-03
  • 录用日期:  2025-09-04
  • 修回日期:  2025-08-18
  • 网络出版日期:  2025-09-22

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