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基于模型修正的梁格法车桥耦合振动程序开发和验证
| 论文题名： | 基于模型修正的梁格法车桥耦合振动程序开发和验证 |
| 关键词： | 模型修正技术;梁格法车桥耦合振动程序;桥梁结构;优化算法;程序设计 |
| 摘要： | 车-桥耦合振动是车辆体系与桥梁结构体系相互作用的结果，以往编制的车-桥耦合振动程序主要针对单主梁模型，对于多主梁以及需要简化成梁格法的复杂主梁截面形式的桥梁模型，单主梁车桥耦合振动程序往往不能准确反映其耦合振动特性，可见开发多主梁以及梁格法车-桥耦合振动程序是很有必要的；桥梁结构有限元模型通常均是以设计图纸所确定的参数建立的，由于初始的简化假设，边界条件模拟的差异以及施工误差等因素的影响，这样建立的有限元模型往往不能反映实际结构的真实状态，这给桥梁的状态评估、车-桥耦合振动分析增加了困难。因此，开展桥梁有限元模型修正技术的研究具有十分重要的理论意义和应用价值。 本文以三座桥梁为工程实例，对模型修正技术的若干关键问题作了系统的研究，开发了梁格法车-桥耦合振动程序，并对程序的可靠性进行了验证。主要的研究内容包括以下几个方面： 1、综述国内外有限元模型修正技术及车-桥耦合振动分析方法的研究特点及存在问题，总结了模型修正技术所采用的关键方法，在此基础上，详细介绍了公路桥梁车-桥耦合动力分析模块以及整车加载静力分析模块的编制思路，开发了梁格法车-桥耦合振动分析程序。 2、基于优化算法及参数灵敏度分析方法，以桥梁现场实测数据为依据，分别建立了包含不同静动力信息的目标函数，实现了连续T梁桥的静力模型修正、特大跨悬索桥的动力模型修正及钢桁架连续梁桥的静动力模型修正。研究了不同的优化算法、不同形式的目标函数及不同的边界约束条件对有限元模型修正效果的影响程度，探讨了不同桥型修正过程的差异性，并对其修正结果进行了详细分析。 3、以经过静动力修正的钢桁架连续梁桥有限元模型为基准模型，并将其输入至自行开发的梁格法车-桥耦合振动分析程序中，通过静动力荷载工况下的实测响应、程序计算值及通用软件ANSYS计算值三者之间的相互校核和对比，分别验证车-桥耦合动力分析模块及整车加载静力分析模块的可靠性。 |
| 作者： | 李永庆 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 黄平明;韩万水 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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