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有限元模型修正技术在桥梁工程中的应用研究

陈宇

  有限元方法由于其完整性、准确性和便于程序化等优点,目前在结构分析领域己被广泛使用。在建立结构有限元模型时,所建的有限元模型与结构的真实情况不可避免地存在着差异,要得到比较准确的计算结果,必须用比较准确的结构参数建立模型,这就要求对有限元模型进行修正。有限元模型修正是指根据相关测试结果,利用有效手段修正结构计算参数,使所建立的有限元模型尽可能地反映结构的真实状态。有限元模型修正技术可以应用在桥梁结构的损伤识别、施工参数识别、斜拉桥索力优化等诸多领域,应用范围十分广泛。基于以上认识,本文主要开展了基于静力测试数据的有限元模型修正技术的理论和应用研究。在本文的理论部分,主要阐述了有限元模型修正的基本原理、最优化方法原理以及响应面技术的实施方法。根据理论研究成果,笔者编制了计算机程序,分别开展了以下两方面的计算研究:(1)在结构损伤识别中的应用,对基于有限元模型修正的结构损伤识别理论作了阐述,并主要研究了一批共5根不同PPR值、不同类型混凝土两跨预应力连续梁的损伤识别问题。(2)在施工参数识别中的应用,对目前常用桥梁结构施工控制方法作了简要概述,分析了引起施工偏差的主要原因及结构参数。分别对预应力混凝土结构的徐变系数、预应力效应、荷载效应的识别方法作了理论研究。最后,研究了一座82+150+82m预应力混凝土连续刚构桥在施工时的结构参数识别问题,以期本文方法能够对大跨桥梁的施工有所帮助。通过以上研究,验证了程序的正确性以及有限元模型修正理论在损伤识别以及施工参数识别方面应用的可行性。……   
[关键词]:有限元模型修正;最优化方法;响应面方法;损伤识别;施工参数识别
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西南交通大学2006年