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钢管混凝土拱桥有限元模型修正方法研究
| 论文题名： | 钢管混凝土拱桥有限元模型修正方法研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;有限元模型修正;修正参数;目标函数;共轭梯度法;蚁群算法 |
| 摘要： | 随着钢管混凝土拱桥在我国的迅速发展，桥梁事故也时常发生，许多钢管混凝土拱桥在使用后都会存在各种各样的缺陷。因此，建立与实际桥梁结构力学指标相符的有限元分析模型，是能够精确反映结构的损伤，提高桥梁状态评估能力的关键。钢管混凝土拱桥有限元模型修正就是为了建立跟实际结构相符的有限元分析模型而提出的研究课题。 本文以钢管混凝土拱桥有限元模型修正方法为研究对象，研究从两方面入手来提高钢管混凝土拱桥有限元模型的修正精度和效率，一方面是选择有效的有限元模型和修正的各项参数，构建合理的目标函数；另一方面则是提出了结合共轭梯度法与改进蚁群算法相结合的有限元模型修正方法来实现钢管混凝土拱桥的模型修正。 首先，本论文选取钢管混凝土拱肋弹性模量的折减系数和内填混凝土脱空高度作为修正参数，并对两种修正参数进行了灵敏度分析；其次，目标函数是通过固有频率和曲率模态差来构建，既可以反映结构的整体属性，也可以反映结构的局部损伤状态；最后，分别运用基于共轭梯度法、基于蚁群算法以及基于共轭梯度法与蚁群算法相结合的三种不同的算法来对钢管混凝土拱桥拱肋进行模型修正。 通过计算和试验证明，基于共轭梯度法与改进蚁群算法相结合的有限元模型修正方法，克服了共轭梯度法和改进蚁群算法的缺陷，修正后不仅有限元模型计算的动力响应值满足修正要求；同时，修正后各个修正参数也能与实际结构相符，满足修正的要求。修正的效率和修正的精度都比仅用共轭梯度法或者仅用改进蚁群算法的要高许多。 |
| 作者： | 覃乐勤 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 谢开仲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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