基于双折线模型更新的连续梁桥抗震混合试验方法研究
发布时间：2022-12-11 21:19
混合试验作为一种有效的结构抗震试验方法,可较为真实地反应结构在地震作用下的破坏机制。其通过划分子结构进行试验与数值模拟相结合,具有试验环境要求较低,经济性高等优势,且可一定程度解决缩尺试验带来的误差。但其数值子结构通过数值模拟进行计算,其材料本构变化取决于事先设定的参数,并不能较高精度的模拟结构于实际情况下的运动特性。本文提出一种模型更新算法,目的在于材料本构端一定程度减少混合试验带来的误差,并通过建立多跨连续梁桥模型以验证算法的精度与可行性。本文所作具体内容如下所示:（1）阐述了现阶段于抗震领域常用的试验方法,总结各方法的适用条件与利弊,通过现阶段国内外研究成果为下文所作研究铺设理论基础。（2）以较为成熟的UKF模型更新算法阐述了模型更新混合试验的原理。从加载控制方法,积分算法与时滞效应等方面总结了混合试验与模型更新混合试验在试验加载路径过程中可能会产生的误差,并总结了含有时滞的结构动力平衡方程与恢复力公式。（3）基于模型更新混合试验的基本原理,提出结合最小二乘法目标函数的双折线模型更新算法。基于Python开发了算法的数值更新计算模块,并以一简单框架墩模型验证了算法的可行性。（4）...
【文章页数】：79 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 抗震混合试验国内外现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文研究内容
第二章 模型更新抗震混合试验基本原理及误差缩小方法
2.1 引言
2.2 模型更新混合试验基本原理
2.3 误差分析及误差控制方法
2.3.1 误差分析
2.3.2 误差控制方法
2.4 时滞补偿方法
2.5 本章小结
第三章 基于最小二乘法的双折线模型更新混合试验方法
3.1 引言
3.2 基于最小二乘法的双折线模型更新试验原理
3.2.1 最小二乘法
3.2.2 双折线模型更新混合试验实现方法
3.2.3 基于Python语言的更新算法模块实现
3.3 数值模拟验证
3.3.1 桥梁框架墩结构概况
3.3.2 模拟结果分析
3.4 本章小结
第四章 多跨连续梁桥模型更新抗震混合试验模拟分析
4.1 引言
4.2 多跨连续梁桥计算模型分析
4.2.1 工程概况
4.2.2 计算模型分析
4.3 基于Abaqus的全桥有限元建模
4.3.1 建模过程以及本构计算
4.3.2 模态分析、地震波选取与工况选择
4.4 基于Abaqus的有限元动力特性分析
4.4.1 桥梁于线性与弱非线性阶段的动力特性时程分析
4.4.2 桥梁于强非线性性阶段的动力特性时程分析
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
图表目录
致谢
作者简历
在学期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于内环H∞控制的实时混合试验[J]. 宁西占,周惠蒙,吴斌,王贞. 振动与冲击. 2017(15)
[2]基于第2代小波的有限元模型更新方法[J]. 张欣,刘洋,高丹盈. 振动.测试与诊断. 2015(04)
[3]基于近完全时滞补偿的隐式实时混合试验方法[J]. 王贞,刘进进,吴斌,许国山. 振动工程学报. 2015(03)
[4]基于Python的多波束测深数据压缩研究[J]. 张明希,许捍卫,于艳超,俞礼彬. 地理空间信息. 2014(04)
[5]基于约束UKF模型更新的混合试验方法[J]. 王涛,吴斌. 地震工程与工程振动. 2013(05)
[6]采用隐性卡尔曼滤波器的自适应子结构试验方法[J]. 王涛,张健,吴斌. 振动工程学报. 2013(03)
[7]基于UKF模型更新的混合试验方法[J]. 王涛,吴斌. 振动与冲击. 2013(05)
[8]基于IDA的高墩大跨桥梁地震易损性分析[J]. 吴文朋,李立峰,王连华,黄佳梅. 地震工程与工程振动. 2012(03)
[9]基于最小二乘法的自适应拟动力子结构试验[J]. 王涛,吴斌,张健. 结构工程师. 2011(S1)
[10]子结构地震模拟振动台混合试验原理与实现[J]. 王向英,田石柱. 地震工程与工程振动. 2009(04)
博士论文
[1]基于截面屈服面模型更新的框架结构混合试验方法[D]. 陈永盛.哈尔滨工业大学 2015
[2]基于模型更新的土木结构混合试验方法[D]. 王涛.哈尔滨工业大学 2014
[3]子结构试验的数值稳定性分析[D]. 邓利霞.哈尔滨工业大学 2011
[4]实时子结构试验方法及其应用[D]. 王倩颖.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于多跨连续梁桥的多子结构协同混合试验方法研究[D]. 杨剑峰.苏州科技大学 2018
[2]自适应子结构拟动力试验方法[D]. 张健.哈尔滨工业大学 2010
[3]基于模型预测—修正算法的分布式混合试验系统[D]. 程春.中国地震局工程力学研究所 2010
本文编号：3719520
【文章页数】：79 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 抗震混合试验国内外现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文研究内容
第二章 模型更新抗震混合试验基本原理及误差缩小方法
2.1 引言
2.2 模型更新混合试验基本原理
2.3 误差分析及误差控制方法
2.3.1 误差分析
2.3.2 误差控制方法
2.4 时滞补偿方法
2.5 本章小结
第三章 基于最小二乘法的双折线模型更新混合试验方法
3.1 引言
3.2 基于最小二乘法的双折线模型更新试验原理
3.2.1 最小二乘法
3.2.2 双折线模型更新混合试验实现方法
3.2.3 基于Python语言的更新算法模块实现
3.3 数值模拟验证
3.3.1 桥梁框架墩结构概况
3.3.2 模拟结果分析
3.4 本章小结
第四章 多跨连续梁桥模型更新抗震混合试验模拟分析
4.1 引言
4.2 多跨连续梁桥计算模型分析
4.2.1 工程概况
4.2.2 计算模型分析
4.3 基于Abaqus的全桥有限元建模
4.3.1 建模过程以及本构计算
4.3.2 模态分析、地震波选取与工况选择
4.4 基于Abaqus的有限元动力特性分析
4.4.1 桥梁于线性与弱非线性阶段的动力特性时程分析
4.4.2 桥梁于强非线性性阶段的动力特性时程分析
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
图表目录
致谢
作者简历
在学期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于内环H∞控制的实时混合试验[J]. 宁西占,周惠蒙,吴斌,王贞. 振动与冲击. 2017(15)
[2]基于第2代小波的有限元模型更新方法[J]. 张欣,刘洋,高丹盈. 振动.测试与诊断. 2015(04)
[3]基于近完全时滞补偿的隐式实时混合试验方法[J]. 王贞,刘进进,吴斌,许国山. 振动工程学报. 2015(03)
[4]基于Python的多波束测深数据压缩研究[J]. 张明希,许捍卫,于艳超,俞礼彬. 地理空间信息. 2014(04)
[5]基于约束UKF模型更新的混合试验方法[J]. 王涛,吴斌. 地震工程与工程振动. 2013(05)
[6]采用隐性卡尔曼滤波器的自适应子结构试验方法[J]. 王涛,张健,吴斌. 振动工程学报. 2013(03)
[7]基于UKF模型更新的混合试验方法[J]. 王涛,吴斌. 振动与冲击. 2013(05)
[8]基于IDA的高墩大跨桥梁地震易损性分析[J]. 吴文朋,李立峰,王连华,黄佳梅. 地震工程与工程振动. 2012(03)
[9]基于最小二乘法的自适应拟动力子结构试验[J]. 王涛,吴斌,张健. 结构工程师. 2011(S1)
[10]子结构地震模拟振动台混合试验原理与实现[J]. 王向英,田石柱. 地震工程与工程振动. 2009(04)
博士论文
[1]基于截面屈服面模型更新的框架结构混合试验方法[D]. 陈永盛.哈尔滨工业大学 2015
[2]基于模型更新的土木结构混合试验方法[D]. 王涛.哈尔滨工业大学 2014
[3]子结构试验的数值稳定性分析[D]. 邓利霞.哈尔滨工业大学 2011
[4]实时子结构试验方法及其应用[D]. 王倩颖.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于多跨连续梁桥的多子结构协同混合试验方法研究[D]. 杨剑峰.苏州科技大学 2018
[2]自适应子结构拟动力试验方法[D]. 张健.哈尔滨工业大学 2010
[3]基于模型预测—修正算法的分布式混合试验系统[D]. 程春.中国地震局工程力学研究所 2010
本文编号：3719520
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