本文選題：高層建筑 + 有限元��； 參考：《湖南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,有限元分析方法在多個(gè)學(xué)科上都有廣泛的應(yīng)用。對(duì)于土木工程學(xué)科,有限元分析方法普遍運(yùn)用在結(jié)構(gòu)的動(dòng)力、靜力等計(jì)算分析,一個(gè)高精度的有限元模型對(duì)結(jié)構(gòu)分析的準(zhǔn)確性起著至關(guān)重要的作用。然而,有限元模型計(jì)算結(jié)果和實(shí)際結(jié)構(gòu)測(cè)試結(jié)果之間不可以避免存在偏差,此外隨著建設(shè)事業(yè)的發(fā)展土木結(jié)構(gòu)的形式也日趨復(fù)雜,這也使得僅僅靠經(jīng)驗(yàn)建立起和實(shí)際結(jié)構(gòu)(實(shí)際測(cè)試結(jié)果)完全吻合的有限元模型的想法變得更加不切實(shí)際,因此對(duì)有限元模型修正技術(shù)進(jìn)行研究的必要性日益凸顯。本文以沿海某高層建筑為例對(duì)基于實(shí)測(cè)結(jié)果的有限元模型修正進(jìn)行研究,文章主要包括以下內(nèi)容。首先,研究了傳感器的優(yōu)化布置問題。該問題是基于實(shí)測(cè)的有限元模型修正的重要內(nèi)容之一,傳感器的配置對(duì)于實(shí)測(cè)過程中數(shù)據(jù)采集的有效性以及模型修正過程中計(jì)算/實(shí)測(cè)結(jié)果的相關(guān)性有著重要的影響,本文聯(lián)合有效獨(dú)立法以及遺傳算法對(duì)該高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳感器優(yōu)化布置,首先利用有效獨(dú)立法進(jìn)行候選測(cè)點(diǎn)的選取,進(jìn)而利用遺傳算法確定模態(tài)測(cè)試中測(cè)點(diǎn)布置方案。其次,對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)開展了結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行處理識(shí)別得到模態(tài)參數(shù);并利用模態(tài)參數(shù)對(duì)初始有限元模型進(jìn)行修正。對(duì)模型設(shè)計(jì)參數(shù)修正時(shí)有效的利用均勻設(shè)計(jì)的方法減少了修正過程的計(jì)算次數(shù)。從修正結(jié)果來看,本文的計(jì)算方法能在較少的計(jì)算次數(shù)下得到較高精度的有限元模型。最后,對(duì)修正后的有限元模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)風(fēng)致響應(yīng)計(jì)算,將計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,對(duì)比的結(jié)果不僅進(jìn)一步驗(yàn)證了有限元模型的精度和本文修正算法的正確性,也說明了修正后的有限元模型可以很好適用于結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能研究。
[Abstract]:With the development of computer technology, finite element analysis has been widely used in many disciplines. For civil engineering, finite element analysis (FEM) is widely used in the dynamic and static analysis of structures. A high precision finite element model plays an important role in the accuracy of structural analysis. However, there is no way to avoid the deviation between the calculation results of the finite element model and the test results of the actual structure. In addition, with the development of the construction undertaking, the forms of civil structures are becoming more and more complex. This makes it more impractical to establish a finite element model based on experience, which is completely consistent with the actual structure (actual test results). Therefore, the necessity of studying the finite element model modification technique is becoming more and more important. This paper takes a high-rise building in coastal area as an example to study the finite element model modification based on the measured results. The main contents of this paper are as follows. Firstly, the optimal arrangement of sensors is studied. This problem is one of the important contents of the finite element model correction based on the actual measurement. The configuration of the sensor has an important influence on the validity of the data collection and the correlation between the calculation and the measured results in the process of model modification. In this paper, the effective independent method and genetic algorithm are combined to optimize the sensor layout of the tall building structure. Firstly, the effective independent method is used to select the candidate measuring points, and then the genetic algorithm is used to determine the layout scheme of the measuring points in modal testing. Secondly, the dynamic characteristics of high-rise building structures are tested on the spot, and the modal parameters are obtained by processing the test results, and the initial finite element model is modified by modal parameters. The method of uniform design can be used to modify the model design parameters effectively to reduce the calculation times of the correction process. From the correction results, we can get a high precision finite element model with less calculation times. Finally, the structure wind-induced response of the modified finite element model is calculated, and the calculated results are compared with the measured results. The comparison results not only further verify the accuracy of the finite element model and the correctness of the modified algorithm in this paper. It also shows that the modified finite element model can be used to study the wind resistance of structures.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU973.3;TU317

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本文編號(hào)：1870986