發(fā)布時(shí)間：2021-08-07 18:48

　　族單元法（generic element）通過(guò)可逆變換針對(duì)模型單元矩陣特征值進(jìn)行修正,在模型參數(shù)修正的同時(shí),也實(shí)現(xiàn)了模型結(jié)構(gòu)（力學(xué)功能）的修正,從而克服了參數(shù)修正法與矩陣元素修正法在箱型梁橋等復(fù)雜截面結(jié)構(gòu)模型修正過(guò)程中的局限性。族單元法通過(guò)修正變換矩陣中的參數(shù)在保持單元自由度數(shù)量、單元矩陣的對(duì)稱(chēng)性、質(zhì)量矩陣的正定性和剛度矩陣的半正定性不變的情況下實(shí)現(xiàn)不同單元之間的轉(zhuǎn)換,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同箱型截面特性的識(shí)別。在損傷辨識(shí)方面,族單元法通過(guò)修正參數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)了對(duì)結(jié)構(gòu)損傷程度的識(shí)別。針對(duì)箱梁截面非對(duì)稱(chēng)損傷,族單元法在修正過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)從彎扭不耦合的力學(xué)模型到彎扭耦合的力學(xué)模型的過(guò)渡,從而克服剛度折減法的缺點(diǎn),可以真實(shí)地反映對(duì)稱(chēng)箱型截面結(jié)構(gòu)由于損傷而在損傷部位截面失去對(duì)稱(chēng)性的問(wèn)題,從而能夠更合理地?cái)M合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。利用兩階段模型修正方法,從初始梁?jiǎn)卧Ｐ统霭l(fā)通過(guò)對(duì)參數(shù)的修正來(lái)擬合箱梁截面構(gòu)件的不同形式損傷。族單元法對(duì)于箱型梁橋模型修正具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),可以用于箱型梁橋有限元模型校準(zhǔn)與損傷辨識(shí)。本文基于族單元法主要研究了以下內(nèi)容:（1）利用族單元法,從梁?jiǎn)卧Ｐ统霭l(fā)實(shí)現(xiàn)了對(duì)四自由度與六自由度無(wú)損傷結(jié)構(gòu)箱梁的... 

【文章來(lái)源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：104 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

初始單元振型

拊?Ｐ托拚?Ｎ匏鶘訟淞耗Ｐ托拚?嚀逍拚?鞒碳??3.1。圖 3.1 無(wú)損傷箱梁模型修正流程圖3.1 四自由度梁?jiǎn)卧Ｐ托拚碚?.1.1 修正參數(shù)選取對(duì)于四自由度梁?jiǎn)卧Ｐ托拚�，由公式�?.7）、（2.8）可知可以通過(guò)變換矩陣 S 與對(duì)角矩陣 V 中元素值對(duì)初始梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)偠染仃嚺c質(zhì)量矩陣進(jìn)行修正。為保持變換后單元振型的對(duì)稱(chēng)性與初始單元相同，此時(shí)要保持一階正對(duì)稱(chēng)

圖 3.2 誤差函數(shù)值隨修正變量變化關(guān)系曲線從上圖中可以看出：1）當(dāng)修正參數(shù) v2的值為 3 時(shí)目標(biāo)函數(shù)值達(dá)到最小， v2的值與鐵木辛柯梁剛度矩陣的值較為接近；2）誤差函數(shù)隨著修正變量值化呈連續(xù)變化。通過(guò)以上分析可知誤差函數(shù)在修正參數(shù)變化范圍內(nèi)是關(guān)于參數(shù)（v2,S4,S24）的連續(xù)函數(shù)，所以誤差函數(shù)在修正參數(shù)變化范圍內(nèi)存在極值極值點(diǎn)即為最優(yōu)修正參數(shù)值。.1.3 單跨簡(jiǎn)支箱梁模型修正對(duì)于箱型截面梁，截面在發(fā)生彎曲時(shí)不符合初等梁理論，也不符合鐵木梁理論，結(jié)構(gòu)發(fā)生變形時(shí)截面單元變形較為復(fù)雜。梁?jiǎn)卧邢拊Ｐ筒还苡脷W拉-伯努利梁?jiǎn)卧�是鐵木辛柯梁?jiǎn)卧紵o(wú)法準(zhǔn)確體現(xiàn)箱梁截面單元，梁?jiǎn)卧Ｐ团c實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖淞褐g必然存在誤差，此時(shí)就需要對(duì)梁?jiǎn)卧Ｐ行拚�。族單元法通過(guò)變換矩陣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)梁?jiǎn)卧母脑旌托拚�，從而�?shí)箱梁截面的有效辨識(shí)。這里取單跨簡(jiǎn)支箱梁采用梁?jiǎn)卧＠米鍐卧?

【參考文獻(xiàn)】：
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