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基于荷载试验钢-砼混合梁悬索桥模型修正研究
| 论文题名： | 基于荷载试验钢-砼混合梁悬索桥模型修正研究 |
| 关键词： | 钢-砼混合梁悬索桥;荷载试验;响应面;有限元模型 |
| 摘要： | 近些年来，新材料、新结构、新施工工艺的复杂桥梁不断涌现，老旧桥梁经历着长期的服役，如何把握这些桥梁的受力特性及行为分析是工程中必须面对的一个问题。有限元模型与实际桥梁比较往往存在着某些误差，精准的有限元模型对桥梁的损伤识别、健康监测、结构性能评估和结构优化都具有深远的意义。本文基于桥梁荷载试验，将响应面方法应用于钢-砼混合梁悬索桥的有限元模型修正中，主要研究工作如下: 首先，对有限元模型修正过程中的方法进行了探索研究。本文提出了以均匀试验设计方法来确定有限元修正过程中的样本点，减少了试验次数。对均匀设计方法应用于模型修正进行了阐述。同时将响应面法应用于钢-砼混合梁悬索桥的有限元模型修正，对响应面法的概念、原理及响应面函数的拟合与精度检验进行了描述与探究。同时，对于模型的待修正参数的选取、特征信息的提取、优化方法的选择以及目标函数的确定做了说明。 其次，结合工程实际，建立了桥梁有限元模型且进行了荷载试验，提取了桥梁部分实测静力及动力信息，并分析桥梁的真实工作状态与设计预期是否相符，同时判定桥梁的运营安全度及施工质量是否符合要求。对桥梁检测的技术、方法与手段进行总结，对桥梁荷载试验过程中的问题进行了讨论。 最后，利用荷载试验所得信息，对桥梁有限元模型进行修正。通过试验设计获取样本点，并建立一阶完全多项式及二阶完全多项式响应面模型。利用荷载试验所得静力、动力试验数据，结合一阶响应面与二阶响应面，以实测数据与响应面计算结果之间的差异建立目标函数。本文建立了6个目标函数，采用两种不同的优化算法优化后得到参数修正结果，分析了两者的优化效果。最后结合初始模型的误差和修正后模型的误差，分析与对比基于6个不同目标函数的修正效果，同时对修正效果较好的模型进行验证。 |
| 作者： | 石帅 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 李永红;熊卫军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南林业科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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