大跨鋼管混凝土拱橋的靜動力試驗及結構識別研究.pdf

1、模型修正與參數識別隸屬于結構識別范疇，依據試驗數據完成復雜結構有限元模型的參數識別，對其工作狀況評估與健康監(jiān)測具有重要意義。大跨度拱橋結構的復雜性導致其真實結構中存在較多的認知不確定性，因而有限元模型中普遍存在不確定性參數。本文通過兩種方法運用試驗數據完成了結構中的不確定性參數的識別研究。第一種方法是基于傳統的靈敏度分析篩選重要不確定性參數，通過目標函數最優(yōu)化方法完成模型校驗。第二種方法是基于誤差的概率分析，通過一組隨機抽樣形成的模型群

2、對真實結構進行模擬，以一組模型的后驗概率依據參數估計的方法完成結構識別。主要研究內容概述如下:
　　(1)總結了一座大跨度拱橋現場靜動力試驗結果，根據線型觀測結果明確了設計資料對于結構識別的可靠性。通過精確的現場勘測指導結構的精細建模，消除了有限元模擬的幾何誤差。提取了現場試驗數據，為后續(xù)識別過程提供支持。
　　(2)對拱橋的橋面與鋼拱在豎向與橫向兩個方向上分別進行了工作模態(tài)分析，對比了不同分析方法以及數據前處理方法對于模態(tài)

3、參數識別結果的影響。在復模態(tài)指示函數方法的識別中，分別使用不同子結構測試中的參考點數據識別了模態(tài)參數，發(fā)現形成整體的結構的頻響函數時，使用不同的自譜輸入可能會導致虛假模態(tài)的識別。此外，本文通過不同構件的模態(tài)分析結果驗證了大跨度拱橋不同構件振動時的空間模態(tài)耦合現象。
　　(3)通過目標函數最優(yōu)化方法識別了有限元模型中的明顯不確定性參數。為了避免傳統優(yōu)化方法在復雜問題求解中陷入局部最優(yōu)的弊端，提出了參數識別的遺傳算法。在驗證數值仿真模