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结合板桁梁模型修正与传感器优化布设
| 论文题名： | 结合板桁梁模型修正与传感器优化布设 |
| 关键词： | 结合板桁梁模型;有限元法;传感器优化布设;模型修正;最小二乘法;桥梁健康监测 |
| 摘要： | 随着桥梁结构逐渐向多样式和大跨径发展，每一座桥梁都要求保证设计合理、施工安全和顺利成桥，并且在今后的运营中要对桥梁结构进行长期健康监测和状态评估。这是一项相当复杂的技术工程，需要一种准确高效的分析方式和精确且操作性强的分析工具。 建立结构模型，以模型作为研究实桥的桥梁媒介，在模型上进行传感器布设和荷载试验，为将来对桥梁进行监测和评估奠定基础，这是目前被广泛采用的一种很好的方法。 本论文首先应用ANSYS软件对芜湖长江大桥正桥钢桁梁第三联建立了有限元初始模型，考虑了其下部部分真实结构，使之与上部结构共同承载，精确反映桥梁整体工作状态，避免了许多模型只反映桥梁结构的上部构造，为了简化建模和计算，下部结构只由某些约束代替带来的问题。 其次，利用初始有限元模型进行计算，提出了一种传感器优化布设方案。 此法以测量模态向量的正交性以及对结构待识别参数的信息含量最大化为目标，通过MAC阵非对角元最小化以及Fisher信息阵的迹最大化，从经验布点出发，通过在合理位置添加少量传感器后最大程度改善模态测试效果。 最后，结合传感器优化布设方案，提出了一种基于灵敏度分析和最小二乘法的模型修正技术。这种技术计算效率高而且不破坏模型修正后模型的物理意义。利用此法对初始有限元模型进行了有效的修正，从而建立了与实际结构“吻合”的健康模型。 |
| 作者： | 王丽晋 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王新敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 石家庄铁道学院 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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