基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的高層建筑有限元模型修正研究.pdf

1、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

2、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(wèn)題。該問(wèn)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(guò)程中數(shù)據(jù)采集的有效性以及模型修正過(guò)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)

3、布置方案。
　　其次，對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)開(kāi)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(guò)程的計(jì)算次數(shù)。從修正結(jié)果來(lái)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