基于径向基函数响应面方法的超大跨悬索桥有限元模型修正

发布时间：2019-04-19 00:28

【摘要】：基于径向基函数响应面建模和遗传算法相结合的有限元模型修正方法,得到能反映结构真实状态的超大悬索桥有限元分析模型。首先利用灵敏度分析方法选取待修正参数和可用的特征量信息,以中心复合试验设计方法构造不同摄动水平下的待修正参数样本,通过有限元模型的静动力分析计算不同参数水平下的特征量样本;然后,以待修正参数样本和特征量样本为结构系统输入和输出,建立能逼近大型结构系统设计参数与特征量之间复杂隐式函数关系的径向基响应面模型;最后,基于建立的响应面模型,采用遗传优化算法对结构有限元模型进行修正。以国内湖南某超大跨钢桁架悬索桥为对象,采用高斯径向基函数响应面模型,基于成桥静动力试验监测数据,对该桥的三维有限元模型进行修正。研究结果表明:修正后的有限元模型能够更真实地反映结构的物理状态,较好地体现了该桥梁结构的真实静动力特性。
[Abstract]:Based on the combination of radial basis function response surface modeling and genetic algorithm, the finite element analysis model of super-large suspension bridge is obtained, which can reflect the real state of the structure. Firstly, the sensitivity analysis method is used to select the parameters to be corrected and the available characteristic information, and the central composite test design method is used to construct the samples of the parameters to be corrected at different perturbation levels. The static and dynamic analysis of the finite element model is used to calculate the samples of characteristic quantities at different parameter levels. Then, taking the parameter sample and characteristic sample as the input and output of the structural system, a radial basis response surface model is established, which can approximate the complex implicit function relation between the design parameter and the characteristic parameter of the large-scale structural system. Finally, based on the response surface model, genetic optimization algorithm is used to modify the structural finite element model. Taking a super-span steel truss suspension bridge in Hunan Province as an object, the three-dimensional finite element model of the bridge is modified by using the Gaussian radial basis function response surface model and based on the monitoring data of static and dynamic tests of the bridge. The results show that the modified finite element model can more accurately reflect the physical state of the structure and better reflect the true static and dynamic characteristics of the bridge structure.
【作者单位】： 大连理工大学建设工程学部;华南理工大学土木与交通学院;哈尔滨工业大学土木工程学院;
【基金】：国家重大基础研究计划“973”计划项目(2013CB036305) 科技支撑计划资助项目(2011BAK02B01)
【分类号】：U448.25

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2460428