有限元模型的修正是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)重要環(huán)節(jié)。實(shí)際結(jié)構(gòu)工程分析存在各種不確定性,不確定性模型修正可以得出更合理的結(jié)果。在模型修正過(guò)程中,通過(guò)優(yōu)化算法獲得參數(shù)修正結(jié)果是關(guān)鍵步驟之一。研究基于改進(jìn)蜂群算法的不確定性模型修正。主要內(nèi)容如下:（1）介紹了有限元模型修正理論和方法的發(fā)展歷程,重點(diǎn)介紹幾類不確定性模型修正的理論依據(jù)和研究現(xiàn)狀,討論了各方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件。引出不確定模型修正方法的一系列流程。（2）針對(duì)有限元模型修正中復(fù)雜的多重約束優(yōu)化問(wèn)題而引入人工蜂群算法。分析了蜂群算法的基本原理,深度探討了蜂群算法的尋優(yōu)過(guò)程。利用經(jīng)典測(cè)試函數(shù)對(duì)算法進(jìn)行測(cè)試,證明算法計(jì)算高效、不易陷入局部最優(yōu)值。分析了非概率的區(qū)間數(shù)學(xué)理論,并利用蜂群算法在區(qū)間范圍內(nèi)尋找最優(yōu)解。（3）將該算法用于斜拉橋有限元模型修正。依據(jù)一座模型斜拉橋的實(shí)際情況,利用Midas Civil軟件建立橋梁的有限元模型。通過(guò)均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)建立有限元模型的高斯基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的替代模型,根據(jù)模型橋的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)有限元模型的參數(shù)進(jìn)行了區(qū)間值修正并對(duì)修正結(jié)果進(jìn)行了檢驗(yàn),獲得了滿意的效果。驗(yàn)證了人工蜂群算法在模型修正過(guò)程中求解的優(yōu)越性。 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試索力

圖 4-11 現(xiàn)場(chǎng)索力傳感器布置示意圖境激勵(lì)與沖擊荷載兩種形式的激勵(lì)方式。使用前開始數(shù)據(jù)采集，敲擊完成后觀察測(cè)試設(shè)備讀時(shí)長(zhǎng)約 50 秒。模型l 有限元軟件對(duì)模型橋進(jìn)行建模。斜拉橋有限元依據(jù)模型橋的結(jié)構(gòu)圖紙及實(shí)際情況，本斜拉橋邊主梁、橫隔板、鋼結(jié)構(gòu)的主塔和混凝土結(jié)構(gòu)元模擬；斜拉索采用桁架單元模擬。Midas 模

(a) 標(biāo)準(zhǔn)主梁橫斷面 (b)加寬部分主梁橫斷面圖 4-12 有限元模型主梁橫斷面(2) 邊界條件。橋塔底部和橋墩底部采用固結(jié)。橋梁合攏之前，橋塔與主梁處于臨時(shí)固結(jié)狀態(tài)，模型中采用剛性連接來(lái)模擬橋塔下橫梁與主梁在 6 個(gè)方向的約束。橋梁合攏之后，主梁和橋塔解除固結(jié)，僅在豎向和橫橋向采用彈性連接來(lái)約束。該斜拉橋有限元模型共計(jì) 1888 個(gè)節(jié)點(diǎn)，2180 個(gè)單元；其中梁?jiǎn)卧?852 個(gè)，板單元有 1208 個(gè)，桁架單元有 120 個(gè)。成橋狀態(tài)的有限元模型如圖 4-13 所示。


本文編號(hào)：3071029