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基于振动响应的桥梁结构非线性模型检验及参数确定
| 论文题名： | 基于振动响应的桥梁结构非线性模型检验及参数确定 |
| 关键词： | 桥梁结构;振动响应;参数确定;非线性模型;最小二乘估计 |
| 摘要： | 桥梁结构中螺栓、间隙、边界等或者结构本身出现损伤都会引起非线性行为，非线性现象在桥梁结构中普遍存在。随着桥梁结构形式向轻柔化发展，非线性效应愈发明显。如何准确模拟分析桥梁结构的非线性行为对于确保桥梁结构的安全性具有重要意义。 本文主要研究基于振动响应的桥梁结构非线性模型检验及参数确定，具体的研究工作包括: (1)研究了单自由度结构非线性模型检验及参数确定方法，通过恢复力曲面和支持向量机相结合进行单自由度结构非线性类型识别，进一步采用最小二乘估计法确定结构非线性模型参数。论文首先利用系统的恢复力曲面计算得到非线性指标，并以获得的非线性指标作为训练数据训练支持向量机分类器，利用支持向量机的模式识别功能判断结构非线性类型;由此，可以获得结构非线性模型的函数表达式，进一步利用最小二乘估计法便可确定非线性模型函数的参数。 (2)研究了多自由度结构非线性模型检验及参数确定方法，通过分析多自由度结构动力方程，得到单元恢复力与相对位移之间关系，从而对多自由度结构的刚度进行非线性类型识别及参数确定。假定结构阻尼为瑞利阻尼，识别出结构刚度后，进一步可以反算出阻尼系数。论文首先分析了多自由度剪切结构，利用所提的方法，识别了剪切结构的层间非线性类型并确定了其非线性模型参数。然后，论文进一步分析了多自由度梁式结构，考虑了梁式结构的转动自由度效应，利用所提方法，有效的识别了局部单元的非线性类型并确定了非线性模型的参数。 (3)最后以一座连续刚构桥为工程背景，采用OpenSees建立有限元模型，考虑桥墩底部局部非线性行为，计算了桥梁结构的振动响应，随后利用提出的方法对该桥进行非线性模型检验及参数确定。论文有效地识别出了非线性单元的位置、局部单元非线性类型，并确定了局部单元非线性模型的参数，验证了方法的有效性。 |
| 作者： | 吴枫 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王佐才 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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