基于環(huán)境激勵的鋼管混凝土拱橋模態(tài)參數(shù)識別及模型修正.pdf

1、由于幾何尺寸、材料特性和邊界條件的不確定性以及建模過程中簡化處理導致的誤差影響，有限元模型計算結(jié)果與實測數(shù)據(jù)之間會不可避免地存在一定的偏差。因此，為使理論計算結(jié)果與實測結(jié)果能較好吻合，有必要對結(jié)構(gòu)初始有限元模型進行修正。論文以蕪湖袁澤橋為工程背景，基于橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的振動響應數(shù)據(jù)，分別采用頻域峰值法及時域隨機子空間方法對該橋的模態(tài)參數(shù)進行了識別;依據(jù)設(shè)計資料建立了橋梁的初始有限元模型并通過靈敏度分析得到待修正參數(shù);最后利用不完全二次多

2、項式響應面模型作為初始有限元模型的替代模型，分別結(jié)合序列二次規(guī)劃法和遺傳算法實現(xiàn)了有限元模型修正，并對兩種優(yōu)化算法的優(yōu)化效果進行了比較。論文討論的模型修正方法對實橋應用有一定參考價值。
　　論文的主要工作和結(jié)論包括:
　　1.詳細介紹了蕪湖袁澤橋的健康監(jiān)測系統(tǒng)，基于橋梁健康監(jiān)測的振動響應數(shù)據(jù)分析橋梁的試驗模態(tài)。分別采用峰值法和隨機子空間方法識別了橋梁的模態(tài)參數(shù)，即固有頻率。兩種方法識別結(jié)果互相吻合，可以保證結(jié)果的可靠性。

3、r>　　2.根據(jù)蕪湖袁澤橋的設(shè)計資料，采用ANSYS軟件建立了橋梁的初始有限元模型，分析了初始有限元模型的理論模態(tài)，并分別得到了橋梁的計算頻率和振型特征，為基于橋梁健康監(jiān)測振動響應數(shù)據(jù)的模態(tài)分析結(jié)果提供了理論參照。
　　3.通過靈敏度分析選取了5個待修正參數(shù)，靈敏度法與方差分析法相比，雖然理論上可能存在一些不足，但是可以減少響應面方法中進行試驗設(shè)計的次數(shù)，節(jié)省時間成本。
　　4.經(jīng)過中心復合試驗設(shè)計和參數(shù)顯著性檢驗，確定以不