结构动力替代模型改学模态量：塔架位移误差0.73%–0.76%，梁0.029%–0.116%
核心概要
结构动力响应的神经网络替代模型不再直接拟合整条频响曲线，而是先预测与频率无关的模态量，再由解析模态叠加重建响应。塔架与锥形梁各两万个设计上，在给定模态频率信息、5%参考阻尼和声明频带内，模态类配置的平均位移历程误差分别为0.73%–0.76%和0.029%–0.116%。这些数字对应固定拓扑、条件式推理，尚不构成纯设计输入部署或地震工程评估的证据。
深度剖析
结构动力替代模型改为学习模态量、再用解析公式重建频响，使共振分母由物理结构决定而不是由网络自由拟合。 此前的直接谱预测网络把设计变量和查询频率直接映射到频响的实部与虚部，需要自行复现每个共振峰。 在80米钢桁架塔上，直接谱预测的SIREN配置平均位移历程误差为4.54%，而模态类配置为0.73%–0.76%；两者参数规模与训练设置并不相同。
做法是让神经网络只输出与频率无关的模态分子、频率、阻尼和静态余项，频率依赖交给解析解码器。 Modal Rational即这一神经映射加解析频响重建；PGMON在其上加入有界的频率、阻尼与残余柔度修正，MOSAIC再叠加有界谱差异项。 塔架保留20阶频率排序模态、0–7 Hz频带、5个X向响应通道；锥形梁保留9阶按参与度选取的模态、0–100 Hz频带，评估用10个测试设计×7条给定加速度历程。
启示与展望
评估覆盖两个固定拓扑人群：80米钢桁架塔（32个面积因子与153个质量坐标，429个自由平动自由度）和4米锥形箱梁（10个站位质量），各两万个设计，测试集为10个设计×7条给定加速度历程。模态类配置在推理时获得数据集给定的模态频率，5%参考阻尼对两个结构所有模态统一设定，误差是声明频带内的重建误差。
报告明确说明这些结果对应条件式模态信息预算，不能当作纯设计输入部署的精度证据；塔架与梁在激励方向、模态排序和训练设置上不同，二者差异不能归因于网格规模或频带宽度。修正项并非在所有指标上一致占优，塔架位移最大值远高于均值，且每个结构只有一个训练种子。