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基于模型修正的人行桥动力性能评估
| 论文题名： | 基于模型修正的人行桥动力性能评估 |
| 关键词： | 人行桥;动力性能;有限元模型;参数优化 |
| 摘要： | 建立结构有限元分析模型需对结构几何、材料和边界条件等进行一定的假定和近似处理。直接建立的结构有限元模型分析预测的结果通常和实际结构或试验结果存在差别。有限元模型修正就是一个试图通过识别或修正有限元分析模型中的参数，使有限元计算结果与实际结构尽可能接近的过程。论文以常德市白马湖公园虹桥为背景，在异形人行桥有限元模型的建立、环境振动测试和模态参数识别、基于灵敏度和优化方法的有限元模型修正等方面进行了一些讨论分析，最后利用修正后的虹桥有限元模型进行了人行桥人致振动分析，并对修正前后的有限元模型动力响应分析进行了比较。 论文的主要研究工作及结论包括: 1.建立了适合斜拉异形人行桥的有限元模型，理论模态分析表明，虹桥同时具备连续曲梁桥和斜拉桥的动力特征，对高宽比比较大的闭口薄壁箱形截面梁进行模态分析应考虑剪切变形的影响、并找到了能准确模拟该类型截面梁的简化建模方法。 2.对虹桥进行了现场环境振动测试，分别用频域峰值法和时域数据驱动随机子空间识别方法，进行了实验模态分析和参数识别，表明基于环境激励的振动试验不仅方便、快捷，还可以较好的用于识别刚度比较大、频率比较高的桥梁的模态参数。 3.利用理论和实验模态分析结果，对虹桥进行了基于灵敏度和优化方法的动力有限元模型修正，得到了与试验模型吻合良好的有限元模型，对桥梁有限元修正参数的选取进行了分析和讨论。 4.基于修正后的虹桥有限元模型，采用强迫振动理论和随机振动理论进行了人致振动分析，结果表明虹桥的动力性能满足使用要求。同时分析得出由于自由行走状态下的人群荷载效应存在相互抵消的情况，加速度响应并不一定随着人数的增多而增大，用单人荷载下产生的最大加速度乘以√N考虑人群效应的方法是偏保守的。 |
| 作者： | 李志刚 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 任伟新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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