發(fā)布時(shí)間：2020-08-01 18:44

【摘要】：結(jié)構(gòu)的有限元模型修正是準(zhǔn)確預(yù)測其在外荷載下響應(yīng)、評(píng)估結(jié)構(gòu)狀態(tài)、為橋梁健康監(jiān)測建立基準(zhǔn)模型的重要工作之一。結(jié)構(gòu)有限元模型通常是按照設(shè)計(jì)圖紙來建立的,其中包含了大量的理想化假定與簡化,且橋梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜的施工過程必然會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)尺寸、材料參數(shù)的變化。因此,實(shí)際的結(jié)構(gòu)力學(xué)特性與有限元模型分析計(jì)算所得到的力學(xué)特性必然存在一定的偏差,開展有限元分析模型的修正研究工作十分必要。本文以珠海橫琴二橋鋼拱橋?yàn)楣こ瘫尘?利用模態(tài)振型擴(kuò)展結(jié)果對(duì)有限元模型修正技術(shù)進(jìn)行了研究。研究的主要內(nèi)容如下:(1)簡要介紹Kriging方法的原理,結(jié)合某橋面高程擬合分析的實(shí)際工程問題編制程序,分析比較了線性插值、三次插值和Kriging插值方法的插值效果,以及不同相關(guān)參數(shù)θ對(duì)插值結(jié)果的影響。(2)基于Kriging方法提出了橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)測模型的模態(tài)擴(kuò)展方法,以一個(gè)簡支梁實(shí)際工程結(jié)構(gòu)作為算例驗(yàn)證了本文提出模態(tài)擴(kuò)展方法的可行性。(3)完成了橫琴二橋模態(tài)試驗(yàn),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、整理,利用實(shí)測模態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)橫琴二橋鋼拱橋進(jìn)行模態(tài)擴(kuò)展。(4)在基于自振頻率對(duì)有限元模型進(jìn)行參數(shù)型修正方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合自振頻率和模態(tài)擴(kuò)展振型提出了一種修正精度更高的模型修正方法。本方法可以考慮到實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)中因施工、運(yùn)營等階段導(dǎo)致的材料參數(shù)不對(duì)稱等問題的影響,經(jīng)過修正的模型不僅在自振頻率上與實(shí)測結(jié)果更加接近,修正后的材料參數(shù)也更加符合工程實(shí)際的物理意義。通過對(duì)橫琴二橋鋼拱橋進(jìn)行模型修正驗(yàn)證了該方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U448.22
【圖文】：

左幅9 8.4 -11.4 -5.710 2.8 -8.85 -3.911 5.6 -8.85 -9.112 8.4 -8.85 -15.113 2.8 -5.9 -2.314 5.6 -5.9 15.915 8.4 -5.9 -8.716 2.8 -2.95 1.417 5.6 -2.95 -418 8.4 -2.95 5.6幅中心線19 2.8 0 020 5.6 0 021 8.4 0 0在該橋面范圍內(nèi)均勻選取了 100 個(gè)擬合點(diǎn)，在已知高程數(shù)據(jù)實(shí)測點(diǎn)基礎(chǔ)上分插值、三次插值及 Kriging 插值方法對(duì) 100 個(gè)擬合點(diǎn)進(jìn)行插值。擬合結(jié)果如

圖 2-2 三次插值擬合結(jié)果圖 2-3 Kriging 插值擬合結(jié)果中黑色數(shù)據(jù)點(diǎn)表示已知高程點(diǎn)位置，由上圖比較可以看出，傳統(tǒng)的多項(xiàng)式在對(duì)橋面高程進(jìn)行擬合時(shí)可視化效果較差，擬合橋面光滑程度較低。Krigi面很光滑，可更為準(zhǔn)確地模擬實(shí)際橋面高程點(diǎn)狀況。 理論相關(guān)函數(shù)協(xié)調(diào)參數(shù) 對(duì)結(jié)果影響

圖 2-3 Kriging 插值擬合結(jié)果中黑色數(shù)據(jù)點(diǎn)表示已知高程點(diǎn)位置，由上圖比較可以看出，傳統(tǒng)的多項(xiàng)式在對(duì)橋面高程進(jìn)行擬合時(shí)可視化效果較差，擬合橋面光滑程度較低。Krigi面很光滑，可更為準(zhǔn)確地模擬實(shí)際橋面高程點(diǎn)狀況。 理論相關(guān)函數(shù)協(xié)調(diào)參數(shù) 對(duì)結(jié)果影響riging 插值擬合精度與其選取的相關(guān)函數(shù)協(xié)調(diào)參數(shù)值 的大小緊密相關(guān)。下始數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上擬合，并選取了不同 值大小進(jìn)行對(duì)比。

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本文編號(hào)：2777849