钢管混凝土拱桥加固有限元模型修正及拱肋极限承载力评估

发布时间：2024-07-07 00:35

　　由于钢管混凝土拱桥结构受力优、经济效益高,造型优美,因此在中国被大量采用,其建造技术也一直保持领先。但桥梁不可避免的受到材料的老化、环境侵蚀以及各种人为因素影响,导致其出现不同部位不同程度的损伤。通过桥面系置换法对老旧大跨度拱桥进行加固是一种新兴的加固方法,但短期内不断的加载卸载过程对钢管混凝土拱肋造成的影响还没有系统的研究成果,通过荷载试验和无损检测对结构承载能力进行评估也有其局限性。因此,本文采用改进的混合优化算法对拱桥进行有限元模型修正,基于修正模型对加固后拱肋的极限承载力进行了评估。论文的主要研究内容如下:(1)针对粒子群和差分进化算法易陷入局部最优,后期收敛速度慢等问题,提出了粒子群和差分进化混合算法(PSO-DE)。通过Ackley峰函数测试算法性能,结果表明改进的PSO-DE算法收敛性能优越,全局寻优能力强。(2)为验证本文提出的模型修正方法的可行性和优越性,分别采用PSO-DE算法、ANSYS内置一阶优化算法对单拱肋有限元模型进行修正,并对修正结果进行对比分析。结果表明,基于PSO-DE的模型修正方法稳定性好,并且具有较高的精度。此外还编写了MATLAB自动循环调用AN...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1平南三桥效果图

1第1章绪论1.1研究背景桥梁工程的发展速度一定程度上代表了现代化国家的发展速度，2019各地新披露的政府工作报告表明基建领域依然是投资重点，东部较发达地区基建主要以轨道交通，中西部地区主要以铁路公路为主。基建领域的飞速发展对经济发展有正向作用，有利于新旧动能转换。截止2016年....

图2-6Ackley函数102

20递减缩放因子的差分进化算法（GDE）进行交叉验证，找到测试函数的极小值，并根据结果对比三种改进算法对单目标优化函数极值求解性能。图2-6Ackley函数图2-7Ackley函数进化曲线010015020025030035040045050010210110010-110-21....

图3-2影响结构有限元模型参数修正结果的主要因素研究获得更多桥梁结构静力实测响应信息的技术和方法，以期实现结构有限元模型更多参数的修正，得到相对准确的初始静力有限元模型；寻找控制和和

23实际桥梁结构实测响应桥梁结构有限元模型计算响应静力测试荷载实测与计算响应是否一致模型计算荷载测试修正后的桥梁结构有限元模型调整有限元模型参数图3-1结构静力有限元模型修正流程3.1.2相关问题有限元模型修正是个极其复杂的问题，它涉及待修正参数的选娶高质量和恰当的结构响应实测数....

图3-3单拱肋有限元模型

25图3-3单拱肋有限元模型3.2.2损伤模型实际工程中桥梁的损伤一般都发生在某一局部位置，通过优化全局设计参数并不能准确描述桥梁的损伤状况，桥梁每一部分的损伤情况都有一定的差异。因此，本文采用分段式模型修正，将全局变量转换为局部变量。首先根据设计方案图3-4建立的初始有限元模型....

本文编号：4002880