原文传递
基于响应面技术的桥梁结构有限元模型修正方法研究
| 论文题名： | 基于响应面技术的桥梁结构有限元模型修正方法研究 |
| 关键词： | 桥梁结构;有限元模型修正;损伤识别;响应面技术 |
| 摘要： | 随着有限元建模方法在桥梁工程领域的应用，一个精准的有限元模型对于桥梁结构健康监测、承载力分析评估以及结构损伤识别等有着关键性的作用。通常依照桥梁结构设计施工图纸和规范建立的有限元模型不可避免的会对结构的材料属性、边界条件等进行简化和假设，这样导致所建立的有限元模型与实际结构存在一定的差异，难以确保分析结果的准确性与真实性。有限元模型修正就是通过对结构的设计参数进行修正，使得修正后的有限元模型能够真实的反映桥梁的实际状态。综合各类有限元模型修正方法的优缺点，本文采用基于响应面技术的有限元模型修正方法，该方法不仅迭代计算量小、模型修正的效率高，而且修正后的有限元模型能够作为结构状态评估、损伤识别等的基准模型。 本文在搜集有关有限元模型修正理论及响应面技术的基础上，对有限元模型修正理论进行简明的阐述，着重介绍了在有限元模型修正过程中遇到的几个关键问题：相关性分析、修正参数的选取、目标函数的建立与优化分析。继而对响应面技术在有限元模型修正中的应用进行了阐述，重点对基于响应面技术的有限元模型修正方法的每个步骤做了详细的介绍。然后对一根数值简支梁模型进行了模型修正与损伤识别的应用，证实了该方法的正确性与可靠性。 最后，以黄弓大桥为工程背景，运用ANSYS建立黄弓大桥的初始有限元模型，以黄弓大桥静、动载试验的实测频率和挠度作为目标响应，采用基于响应面技术的有限元模型修正方法对其进行了修正，修正的误差在2％以内，并利用黄弓大桥静载试验的其他工况和动载试验所测试的第三阶频率作为静动力响应的验证，验证的结果误差均较小，证实了该方法在工程应用方面的可行性与可靠性。 |
| 作者： | 刘鹏 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 杨雅勋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
