基于响应面模型修正法的研究及其在桥梁承载力评估中的应用
发布时间：2021-11-01 16:02
由于桥梁结构的重要性和自身的结构特点,桥梁有限元模型修正成为土木工程领域的研究热点之一。综合各类有限元模型修正方法的优缺点,基于响应面的联合静动力有限元模型修正法备受青睐,然而如何选取适合的权重系数来更好的整合静动力信息还有待解决。为避免简单的加权处理或是凭经验赋值的主观性,本文在传统的联合静动法基础上,提出了一种基于响应面模型修正的新式联合静动法,即通过自适应加权组合将不同残差的各种目标函数整合为一个单目标函数的新式联合静动法,将各单目标函数权重的分配问题通过遗传算法得以实现。以“下中坝嘉陵江大桥”为工程背景,利用基于响应面模型修正的新式联合静动法对大桥的有限元模型进行修正,最后将修正后的有限元模型应用于桥梁的承载力评估当中。本文主要内容和结论叙述如下:1、简明的阐述了基于响应面的桥梁结构有限元模型修正法的实现步骤,对其中的响应面模型构建进行详细介绍,并提出了在该模型修正法的目标函数构造中,采用自适应加权组合法来构造联合动静力的单目标函数。2、以一根模拟损伤的数值梁为例,通过自适应加权组合法构建有关“实测值”与响应面模型的目标函数,利用遗传算法对目标函数计算寻优,寻优结果与损伤真值非...
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 有限元模型修正研究现状
1.2.1 有限元模型修正概述
1.2.2 直接法
1.2.3 灵敏度法
1.2.4 响应面法
1.3 基于响应面法的桥梁结构有限元模型修正发展趋势
1.3.1 改进方向
1.3.2 有限元模型修正在桥梁承载力评估中的应用现状
1.4 研究目标及内容
1.4.1 研究目标
1.4.2 主要内容
第二章 基于响应面的桥梁结构有限元模型修正方法研究
2.1 基本流程
2.2 响应面模型建立步骤
2.2.1 试验设计
2.2.2 参数的显著性检验
2.2.3 响应面函数形式的选择与拟合
2.2.4 响应面模型验证
2.3 联合静动力的自适应加权目标函数构造及优化求解
2.3.1 传统目标函数构造
2.3.2 自适应加权组合法构造目标函数的提出
2.3.3 MATLAB遗传算法工具箱优化求解目标函数
2.4 本章小节
第三章 基于响应面模型修正法的算例及验证
3.1 混凝土简支梁数值模型
3.2 有限元模型修正
3.2.1 试验设计
3.2.2 显著性检验及响应面拟合
3.2.3 优化求解
3.3 本章小节
第四章 下中坝嘉陵江大桥有限元模型修正
4.1 工程概况
4.2 下中坝嘉陵江大桥静动载试验
4.2.1 静载试验
4.2.2 动载试验
4.3 下中坝嘉陵江大桥有限元模型修正
4.3.1 试验设计
4.3.2 响应面拟合
4.3.3 优化求解
4.3.4 结构静动力响应验证
4.4 本章小结
第五章 基于响应面的模型修正法在下中坝大桥承载力评估中的应用
5.1 规范中结构校验系数
5.2 基于等代校验系数的承载力评估
5.2.1 基于模型修正的等代校验系数
5.2.2 基于等代校验系数的桥梁承载力评估步骤
5.2.3 利用等代校验系数对既有桥梁承载力进行评估
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
附录
致谢
作者在攻读硕士学位期间的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传优化神经网络的边坡稳定性评价[J]. 孙平定,蔡润,谢成阳,易铸. 现代电子技术. 2019(05)
[2]并行化遗传算法研究综述[J]. 冯智莉,易国洪,李普山,黎慧源,代瑜. 计算机应用与软件. 2018(11)
[3]斜拉桥有限元模型修正与索力分析[J]. 黄勇,乐威杰,车泽鑫,杨振宇,刘金龙. 地震工程与工程振动. 2018(05)
[4]Matlab遗传算法工具箱在约束非线性惩罚函数中的应用[J]. 袁明珠. 软件工程. 2017(01)
[5]基于组合函数响应面的桥梁有限元模型修正[J]. 张松涵,高芳清,张伟伟. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2015(05)
[6]MATLAB遗传算法工具箱GADS优化及应用[J]. 郭海双,梁佳雯,张劭昀. 电子设计工程. 2015(10)
[7]基于响应面方法的桥梁静动力有限元模型修正[J]. 魏锦辉,任伟新. 公路交通科技. 2015(02)
[8]建筑结构振动检测中的动态测量法[J]. 陆路,王鹏,雍洪宝. 淮阴工学院学报. 2015(01)
[9]基于试验数据的吊拉组合模型桥梁有限元模型修正[J]. 单德山,孙松松,黄珍,吕天德,李乔. 土木工程学报. 2014(10)
[10]基于改进响应面的桥梁抗弯刚度修正[J]. 代汉超,石雪飞,阮欣. 中南大学学报(自然科学版). 2014(07)
博士论文
[1]基于动力测试的公路混凝土梁式桥工作性能评定方法研究[D]. 李伟钊.哈尔滨工业大学 2012
[2]基于响应面方法的复杂结构模型修正方法研究[D]. 蒋寅军.武汉大学 2011
硕士论文
[1]基于响应面法模型修正的既有混凝土连续梁桥运营安全性能评估的研究[D]. 万俊.太原理工大学 2018
[2]基于响应面法的桥梁结构有限元模型修正与应用[D]. 陈东.长安大学 2017
[3]基于响应面法的拱桥Benchmark模型修正[D]. 张超.长安大学 2017
[4]基于静动载试验吉安赣江公路大桥承载力评定[D]. 侯永乐.合肥工业大学 2017
[5]中小公路桥梁工程施工阶段的风险管理研究[D]. 常明.兰州交通大学 2017
[6]基于响应面技术的桥梁结构有限元模型修正方法研究[D]. 刘鹏.长安大学 2016
[7]多阶段桥梁模型修正及其寿命预测研究[D]. 邵沅龙.东北大学 2014
[8]吊拉组合桥梁有限元模型修正研究[D]. 孙松松.西南交通大学 2013
[9]基于动静载试验的桥梁状态评估初探[D]. 吴永毅.华南理工大学 2013
[10]基于响应面法的桥梁结构有限元模型静动力修正方法研究[D]. 骆勇鹏.兰州理工大学 2013
本文编号：3470394
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 有限元模型修正研究现状
1.2.1 有限元模型修正概述
1.2.2 直接法
1.2.3 灵敏度法
1.2.4 响应面法
1.3 基于响应面法的桥梁结构有限元模型修正发展趋势
1.3.1 改进方向
1.3.2 有限元模型修正在桥梁承载力评估中的应用现状
1.4 研究目标及内容
1.4.1 研究目标
1.4.2 主要内容
第二章 基于响应面的桥梁结构有限元模型修正方法研究
2.1 基本流程
2.2 响应面模型建立步骤
2.2.1 试验设计
2.2.2 参数的显著性检验
2.2.3 响应面函数形式的选择与拟合
2.2.4 响应面模型验证
2.3 联合静动力的自适应加权目标函数构造及优化求解
2.3.1 传统目标函数构造
2.3.2 自适应加权组合法构造目标函数的提出
2.3.3 MATLAB遗传算法工具箱优化求解目标函数
2.4 本章小节
第三章 基于响应面模型修正法的算例及验证
3.1 混凝土简支梁数值模型
3.2 有限元模型修正
3.2.1 试验设计
3.2.2 显著性检验及响应面拟合
3.2.3 优化求解
3.3 本章小节
第四章 下中坝嘉陵江大桥有限元模型修正
4.1 工程概况
4.2 下中坝嘉陵江大桥静动载试验
4.2.1 静载试验
4.2.2 动载试验
4.3 下中坝嘉陵江大桥有限元模型修正
4.3.1 试验设计
4.3.2 响应面拟合
4.3.3 优化求解
4.3.4 结构静动力响应验证
4.4 本章小结
第五章 基于响应面的模型修正法在下中坝大桥承载力评估中的应用
5.1 规范中结构校验系数
5.2 基于等代校验系数的承载力评估
5.2.1 基于模型修正的等代校验系数
5.2.2 基于等代校验系数的桥梁承载力评估步骤
5.2.3 利用等代校验系数对既有桥梁承载力进行评估
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
附录
致谢
作者在攻读硕士学位期间的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传优化神经网络的边坡稳定性评价[J]. 孙平定,蔡润,谢成阳,易铸. 现代电子技术. 2019(05)
[2]并行化遗传算法研究综述[J]. 冯智莉,易国洪,李普山,黎慧源,代瑜. 计算机应用与软件. 2018(11)
[3]斜拉桥有限元模型修正与索力分析[J]. 黄勇,乐威杰,车泽鑫,杨振宇,刘金龙. 地震工程与工程振动. 2018(05)
[4]Matlab遗传算法工具箱在约束非线性惩罚函数中的应用[J]. 袁明珠. 软件工程. 2017(01)
[5]基于组合函数响应面的桥梁有限元模型修正[J]. 张松涵,高芳清,张伟伟. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2015(05)
[6]MATLAB遗传算法工具箱GADS优化及应用[J]. 郭海双,梁佳雯,张劭昀. 电子设计工程. 2015(10)
[7]基于响应面方法的桥梁静动力有限元模型修正[J]. 魏锦辉,任伟新. 公路交通科技. 2015(02)
[8]建筑结构振动检测中的动态测量法[J]. 陆路,王鹏,雍洪宝. 淮阴工学院学报. 2015(01)
[9]基于试验数据的吊拉组合模型桥梁有限元模型修正[J]. 单德山,孙松松,黄珍,吕天德,李乔. 土木工程学报. 2014(10)
[10]基于改进响应面的桥梁抗弯刚度修正[J]. 代汉超,石雪飞,阮欣. 中南大学学报(自然科学版). 2014(07)
博士论文
[1]基于动力测试的公路混凝土梁式桥工作性能评定方法研究[D]. 李伟钊.哈尔滨工业大学 2012
[2]基于响应面方法的复杂结构模型修正方法研究[D]. 蒋寅军.武汉大学 2011
硕士论文
[1]基于响应面法模型修正的既有混凝土连续梁桥运营安全性能评估的研究[D]. 万俊.太原理工大学 2018
[2]基于响应面法的桥梁结构有限元模型修正与应用[D]. 陈东.长安大学 2017
[3]基于响应面法的拱桥Benchmark模型修正[D]. 张超.长安大学 2017
[4]基于静动载试验吉安赣江公路大桥承载力评定[D]. 侯永乐.合肥工业大学 2017
[5]中小公路桥梁工程施工阶段的风险管理研究[D]. 常明.兰州交通大学 2017
[6]基于响应面技术的桥梁结构有限元模型修正方法研究[D]. 刘鹏.长安大学 2016
[7]多阶段桥梁模型修正及其寿命预测研究[D]. 邵沅龙.东北大学 2014
[8]吊拉组合桥梁有限元模型修正研究[D]. 孙松松.西南交通大学 2013
[9]基于动静载试验的桥梁状态评估初探[D]. 吴永毅.华南理工大学 2013
[10]基于响应面法的桥梁结构有限元模型静动力修正方法研究[D]. 骆勇鹏.兰州理工大学 2013
本文编号：3470394
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3470394.html
