基于一阶优化算法的钢管混凝土拱桥有限元模型修正
本文选题:钢管混凝土拱桥 + 有限元模型修正 ; 参考:《长安大学》2016年硕士论文
【摘要】:由于桥梁在服役过程中不可避免的受到环境的侵蚀、材料的老化、各种荷载的反复作用等因素的影响,以致于它们出现了不同程度的损伤,仅仅靠无损检测与荷载试验很难对它们做出精确的评估。随着科技的进步、有限元技术的不断发展,使得对桥梁结构的数值模拟得以实现。将无损检测、荷载试验与数值模拟相结合对桥梁的损伤进行识别、状态评估、响应预测已成为国内外学者对桥梁安全评估的研究重点。本文的研究内容和成果如下:(1)利用ANSYS软件建立了桥梁结构的精细化有限元模型,并提取了荷载作用下各工况的静、动力响应数据。将理论数据与现场试验实测数据进行对比分析,找出产生误差的影响因素。(2)根据现场测试过程以及测试数据对比分析,得到了动力测试相对静力测试的优势,并选取了动力测试数据作为有限元模型修正的基准,运用静力测试数据和跑车数据验证该方法的可行性。(3)通过正交试验对各因素进行显著性分析,进而通过显著性水平确定其对结构响应的影响程度,从而确定各参数的修正次序。(4)根据各参数的修正次序对各参数运用一阶优化算法进行修正,使其设计变量、状态变量和目标函数均满足约束要求。(5)通过提取修正后有限元模型的静力数据并与现场实测数据进行对比分析,验证修正后有限元模型的静力特性。(6)通过提取修正后有限元模型车桥耦合振动分析数据并与现场实测跑车数据进行对比分析,验证修正后有限元模型的动力特性。
[Abstract]:Because the bridge is inevitably affected by environmental erosion, aging of materials, repeated action of various loads and so on, they are damaged to varying degrees. Nondestructive testing and load tests alone are difficult to accurately evaluate them. With the development of science and technology and the development of finite element technique, the numerical simulation of bridge structure can be realized. Nondestructive testing, load test and numerical simulation are combined to identify the damage of the bridge, evaluate the state and predict the response. It has become the focus of the research on bridge safety assessment by domestic and foreign scholars. The research contents and results of this paper are as follows: (1) using ANSYS software, the fine finite element model of bridge structure is established, and the static and dynamic response data of each working condition are extracted. By comparing and analyzing the theoretical data and the field test data, the influencing factors of error are found out. According to the field test process and test data, the advantages of dynamic test relative to static test are obtained. The dynamic test data are selected as the benchmark of finite element model modification, and the feasibility of the method is verified by static test data and sports car data. Furthermore, the degree of influence on the structural response is determined by the significance level, and the order of each parameter is determined. 4) according to the correction order of each parameter, the first-order optimization algorithm is used to modify each parameter to make its design variable. State variables and objective functions meet the constraint requirements. 5) by extracting the static data of the modified finite element model and comparing with the field measured data, the state variables and objective functions are compared and analyzed. The static characteristic of the modified finite element model is verified. 6) the dynamic characteristics of the modified finite element model are verified by extracting the analysis data of vehicle-bridge coupling vibration of the modified finite element model and comparing it with the field measured data of sports car.
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U448.22
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 任伟新;陈华斌;;基于响应面的桥梁有限元模型修正[J];土木工程学报;2008年12期
2 张连振;黄侨;;基于优化设计理论的桥梁有限元模型修正[J];哈尔滨工业大学学报;2008年02期
3 邵新慧;李莉;张锐;;钢—混凝土组合梁桥的有限元模型修正[J];黑龙江交通科技;2010年06期
4 李伶;尹骏晖;杜青;;基于桥梁优化理论的有限元模型修正技术[J];山西建筑;2011年01期
5 代汉超;石雪飞;;基于静力响应面的混凝土梁桥有限元模型修正[J];交通科学与工程;2013年02期
6 曾庆华,张令弥;一种设计参数型的有限元模型修正方法[J];航空学报;1992年01期
7 张令弥;动态有限元模型修正技术及其在航空航天结构中的应用[J];强度与环境;1994年02期
8 郑惠强,陈鹏程,宓为建,石来德;大型桥吊结构动力有限元模型修正[J];同济大学学报(自然科学版);2001年12期
9 蒋赢达;史莉娜;;某钢桁架桥基于静力数据的有限元模型修正[J];西部交通科技;2010年09期
10 薛刚;王显;;基于环境激励的预应力混凝土连续梁桥有限元模型修正[J];内蒙古科技大学学报;2013年03期
相关会议论文 前10条
1 赵人达;向天宇;刘海波;毛学明;;装配式混凝土简支梁桥的有限元模型修正和状态评估[A];第十六届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C];2004年
2 夏樟华;宗周红;方德铭;;基于动力的预应力混凝土连续梁桥有限元模型修正[A];第十七届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C];2006年
3 牛杰;褚福鹏;王龙花;宗周红;;基于响应面的嵩口大桥有限元模型修正研究[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2012年
4 梁明雨;许刚成;康汉进;任炳新;;高空大跨度复杂连桥的动力特性测试及有限元模型修正[A];2013年全国钢结构技术学术交流会论文集[C];2013年
5 杜青;李晓会;;多跨连续梁桥的损伤程度评估[A];第15届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2006年
6 李斌;杨智春;王乐;付永辉;;利用附加已知质量块的设计参数型有限元模型修正方法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
7 李斌;杨智春;王乐;付永辉;;利用附加已知质量块的设计参数型有限元模型修正方法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年
8 刘小川;张凌霞;牟让科;;基于灵敏度分析和响应面方法的有限元模型修正[A];中国航空结构动力学专业组第十六届学术交流会论文集[C];2008年
9 方辉;;点阵材料有限元模型修正方法[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
10 陈宇;向天宇;赵人达;;混凝土结构徐变参数识别[A];中国公路学会桥梁和结构工程分会2005年全国桥梁学术会议论文集[C];2005年
相关博士学位论文 前3条
1 袁爱民;基于灵敏度分析的有限元模型修正技术若干关键问题研究[D];东南大学;2006年
2 李伟明;有限元模型修正方法及自由度匹配迭代技术研究[D];上海交通大学;2011年
3 范哲;大跨斜拉桥有限元模型修正与结构损伤监测方法研究[D];大连理工大学;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 刘荣贺;飞行器结构有限元模型修正算法及其应用软件研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
2 唐文文;基于一阶优化算法和响应面算法的有限元模型修正方法研究[D];长安大学;2015年
3 张红玲;既有预应力混凝土梁桥结构损伤评估研究[D];长安大学;2015年
4 陈露;结构健康监测多尺度有限元模型修正方法[D];哈尔滨工业大学;2015年
5 王海涛;基于成桥荷载试验的襄阳汉江五桥有限元模型修正[D];武汉理工大学;2015年
6 胡利朋;桥梁健康监测有限元模型修正方法的研究[D];东北大学;2013年
7 焦宇;基于测试数据的桥梁模型修正方法研究[D];重庆交通大学;2015年
8 赵崇基;基于模型修正的混凝土连续梁桥运营安全性能评估的试验研究[D];太原理工大学;2016年
9 梁锋;基于摄动分析和子结构的有限元模型修正方法[D];华中科技大学;2014年
10 李中辉;基于响应面模型和区间分析的斜拉桥有限元模型修正[D];西南交通大学;2016年
,本文编号:2029350
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/2029350.html