基于静力响应面的混凝土梁桥有限元模型修正

研究基于中心复合设计的静力响应面法在桥梁有限元模型修正中的具体应用.桥梁结构的静力测试受干扰小、过程明确,具有较高的精度和稳定性.以静载试验挠度为响应,进行中心复合设计,拟合能模拟响应与因子间的曲面函数关系的二阶响应面模型.通过调整坐标轴样本点的取值使中心复合设计具有正交性.以方差分析定量判定回归方程和因子的显著性,并通过剔除不显著因子提高响应面模型的精度.对三跨连续梁抗弯刚度的修正结果表明:基于静力测试的二阶响应面模型,对梁桥有限元模型的修正精度能满足工程要求.     

基于响应面方法的钢-混凝土组合梁桥模型修正

为得到某三跨连续钢-混凝土组合梁桥的基准有限元模型,对其进行了静动载试验,获得了该桥的静力和动力特性。采用梁板模型建立了该桥的精细三维有限元模型,使用参数灵敏度分析方法对待优化参数进行选择。采用中心复合设计试验,建立了频率和挠度的二次响应面方程,通过实测数据进行了响应面模型修正,分析了不同响应面对模型修正结果的影响。结果表明：响应面数量需不小于待优化参数的数量,不同响应面的模型修正结果有一定的差别,但均大幅减小了计算值与实测值之间的误差,修正后的模型可作为基准有限元模型,并为桥梁运营过程中的健康监测等服务。     

基于改进响应面法的结构模型修正研究

提出采用响应面法进行有限元模型修正.该方法根据方差分析或先验信息进行设计参数筛选,以显式的响应面模型逼近目标函数与设计参数之间复杂的隐式函数关系,通过响应面自身特性进行迭代修正.在此基础上,根据样本点对目标函数贡献的差异性提出通过加权来构造改进的二次响应面,改进后的响应面可以更快地迭代收敛,计算量小,可推广至非线性等复杂模型,某算例验证该方法的有效性.     

基于实数编码遗传算法的桥梁有限元模型修正方法

为克服传统桥梁有限元模型修正迭代优化过程中存在的局部收敛和提高模型修正精度, 提出了联合实数编码遗传算法与静动力实测数据的有限元模型修正方法; 引入四边形等参元理论和牛顿迭代法编制宏命令, 实现有限元模型中车辆荷载的快速自动加载; 基于结构有限元模型静动力特性构造目标函数, 以实数编码遗传算法为优化策略, 采用MATLAB平台建立了有限元模型修正框架; 通过对一个简支框架结构的数值模拟, 对比了所提出优化方法与其他方法的收敛效率和修正结果, 以验证所提出方法的有效性; 采用拉丁超立方体抽样分析了有限元模型参数变化对桥梁动力响应的影响, 以确定待修正参数, 并采用所提方法修正了一座改建的空心板桥梁的实体有限元模型。分析结果表明: 零阶算法和一阶算法对参数的敏感性和修正范围依赖大, 选用敏感性较小的参数或者参数修正范围大于50%将会导致错误的修正结果; 实数编码遗传算法对初始输入不敏感, 可避免局部收敛的情况; 采用灵敏度分析得到的主要待修正参数有空心板弹性模量、现浇层弹性模量以及支座横桥向和顺桥向的约束刚度; 修正后的空心板弹性模量增幅约为19.13%, 现浇层弹性模量增幅约为16.00%, 横向约束刚度增幅约为46.21%, 纵向约束刚度增幅约为72.72%, 修正后的有限元模型的静动力特性与实测响应吻合良好, 各测点静力响应误差均小于4%, 动力响应误差小于3%。     

基于振动测量的桥梁有限元模型修正研究

桥梁工程中依据基本资料建立的有限元分析模型。其计算结果往往与实际振动测量结果有较大出入．针对此问题提出的基于振动测量和优化设计原理的参数型模型修正技术,经计算表明,具有一定的可行性、有效性,可用于实际工程。     

基于不同残差的桥梁结构模型修正

由于建模和分析过程中的众多不确定因素,有限元分析预测的响应与实际结构响应不可避免地存在偏差,因此必须对有限元模型进行修正.文中提出了一种基于不同残差的桥梁结构模型修正方法,介绍了频率残差和振型残差的概念,目标甬数的确定和设计参数的选择方法.对一根简支梁进行了仿真分析,结果表明该方法简单可行.基于振动测试数据,对一个桥梁工程实例进行模型修正,修正后的桥梁有限元模型的动力特性更加趋近现场振动测试值.     

桥梁结构有限元模型修正结果分析研究

依托一座8×25 m装配式预应力箱梁桥的荷载试验进行有限元模型修正,对模型修正结果进行深入研究,结果表明:增加挠度测点能够提高刚度识别的准确性,但提高幅度不大,而通过对计算模型的优化调整,可明显降低由于计算模型中单元划分不均匀带来的刚度识别误差,因此,采用荷载试验的6个挠度测点结合优化的计算模型识别的桥梁实际刚度是能够满足工程应用的。     

钢—混凝土组合梁桥的有限元模型修正

对某大型钢箱组合立交桥进行了理论与试验模态分析。首先采用有限元软件ANSYS建立该桥梁的空间结构模型,并进行理论模态分析,参考其结果制定模态测试方案。根据试验模态分析结果和其他桥梁施工测量数据,手动修改有限元模型参数和边界条件,使理论分析结果与试验分析结果较好的吻合。本分析可为该桥长期健康监测和损伤评估提供可靠的基准模型,为类似桥梁的设计提供参考。     

基于挠度影响线进行桥梁有限元模型修正的研究

通过挠度影响测试,获得车辆在不同位置下,各测点的实测挠度。将挠度测试数据转变为多工况下静载数据,采用最优化理论进行结构有限元模型修正,并与基于荷载试验数据的有限元模型修正结果进行对比,二者基本吻合。在此基础上,提出了基于挠度影响线测试技术进行桥梁结构受力性能评估的实用方法。     

波形腹板钢箱-混凝土箱梁桥的有限元模型修正

为了缩小波形钢腹钢箱-混凝土组合箱梁桥有限元值与实测值之间的偏差,提出了采用响应面法和Fmincon算法相结合的桥梁有限元模型修正方法.以甘肃景中机场连接线的一座波形钢腹钢箱-混凝土组合箱梁桥为研究对象,首先对其进行静、动载试验,获得其弯曲振动频率、挠度及应变的实测值;其次分别采用实体和板壳模式的有限元建模获得该桥相应...     

基于ABAQUS的机场刚性道面结构有限元模型

应用有限元软件ABAQUS对Winkler地基上四边自由单块板在飞机轮载作用下的应力和挠度的收敛性进行了分析, 确定了有限元模型应采用的单元类型、网格密度和平面尺寸。按照贡献面积刚度分配原则, 通过在相邻混凝土板侧面的对应结点设置弹簧单元, 模拟接缝集料嵌锁或传力杆的传荷作用, 建立了板-接缝-基础道面结构体系3D有限元模型, 并对比分析了有限元模型计算的接缝传荷系数与已有回归模型的预估结果。比较结果表明: 在基于ABAQUS的刚性道面有限元模型中, 考虑层间接触时, 各结构层宜采用二次积分单元C3D27或C3D27R, 相应的单元尺寸应不超过板厚的1/2, 模型的平面尺寸需大于4倍相对刚度半径, 接缝传荷作用可采用弹簧单元SPRING2进行模拟, 接缝刚度可按照结点贡献面积进行分配。     

基于IPSO-BP神经网络的连续刚构桥有限元模型修正

针对大跨度连续刚构桥有限元模型修正问题,提出一种基于改进粒子群算法优化BP神经网络的有限元模型修正方法。首先建立有限元模型修正的数学优化模型,其次通过改进标准粒子群算法对BP神经网络超参数进行优化,最后基于优化BP神经网络代理模型对有限元结构参数进行寻优求解。研究结果表明：基于优化BP神经网络的代理模型相较于未经优化的具有更高的拟合精度;修正后的有限元模型挠度理论计算值与实测值的平均相对误差仅为1.86%。     

弹性车轮瞬态动力响应的有限元仿真方法研究

初步讨论了橡胶弹性车轮瞬态动力响应的有限元仿真方法，进行了基于橡胶材料超弹性特性力学本构关系建模方法研究，在此基础上模拟了弹性车轮与刚性车轮在道岔冲击载荷作用下的瞬态动力响应。     

基于MPGA算法的钢-混叠合梁有限元模型修正方法研究

为解决钢-混叠合梁有限元模型参数误差导致计算结果与实际相差较大的问题,基于MPGA算法,使用ANSYS建立某钢-混叠合梁有限元模型并对5个敏感性较高的参数进行了修正.结果表明:修正后参数值均呈现增大趋势,其中钢箱梁混凝土弹性模量和桥面混凝土弹性模量增幅较大,分别达到21.23％和9.05％,模型前10阶振动频率与实测值...     

有限元模型刚度修正的加权广义逆法

针对有限元模型刚度矩阵修正中通常引起的修正矩阵为满阵的不足,提出了有限元模型刚度修正的加权广义逆法,该方法是对排列方程法的扩展,而且在公式推导过程中采用矩阵的形式,简洁明了．由于对被修正矩阵的零元素不进行修正,因而保持了原结构矩阵的窄带性和稀疏性,数值计算表明了方法的有效性．     

钢箱梁桥地震响应的有限元分析

针对典型的工程实例,基于大型有限元软件,采用纤维模型模拟梁柱单元,建立了钢箱梁桥的三维有限元模型,合理选取了强震记录,进行了罕遇地震作用下桥梁结构的弹塑性时程分析,为桥梁结构抗震设计和提高抗震安全性提供了科学依据和重要参考.     

随机地震荷载下非线性结构动力响应有限元分析

本文应用改进的光滑滞回模型，采用等效线性化技术推演了一类具有非线性滞回特性的三维连续体结构非平稳随机响应分析的有限元列式，并以该法编制的程序进行算便分析证实了其合理性和可靠性。     

基于静载试验的PPC斜拉桥有限元模型修正分析

基于有限元模型建立模态柔度矩阵进行模态振型和固有频率与边界刚度系数间的灵敏度分析,推导柔度矩阵与边界支撑刚度及斜拉桥索刚度之间的灵敏度系数矩阵,建立实测挠度和理论挠度的差值与刚度修正值之间的关系表达式,并以实际斜拉桥的缩尺结构为试验模型进行静载试验,以挠度残差为目标函数对有限元模型进行修正,验证本模型的可行性.研究结果...     

基于Kriging响应面的活塞静态代理模型分析

以某型号柴油机活塞为研究对象,采用经验公式计算了活塞主要部位的换热系数;运用Ansys软件计算了活塞在温度载荷和机械载荷的共同作用下的等效应力;将活塞内冷油腔的长和宽作为设计变量,分析了内冷油腔尺寸对活塞在温度载荷和机械载荷的共同作用下的最大等效应力的影响,在Matlab中建立了相应的Kriging模型并验证了Kriging模型的合理性。