基于参数分析的子结构有限元模型修正技术

基于子结构有限元模型修正技术,借助通用有限元计算程序,通过对四渡河大跨度悬索桥结构进行敏感参数分析,确定受力敏感参数,分别建立有限元模型修正应变及频率目标函数,采用动静力法对离散后的索塔、主缆等子结构模型进行修正,通过对比分析实桥应变、频率及挠度的实测值与理论值,验证了修正效果的有效性。研究过程发现:大跨度悬索桥结构的受力特性主要取决于主缆,主缆的计算参数取值对计算结果有着重大影响;而吊索、索塔及加劲梁等相比显得并不十分敏感;基于参数分析子结构有限元模型修正过程是先总后分再总,修正过程快捷迅速,其有效性在实桥中得到了很好的验证,修正后的模型可用作后续计算研究的基准模型。     

基于结构参数分析的桥梁静态模型修正研究

以盐通高速公路通扬运河特大桥主桥为工程背景,对该桥主梁的抗弯刚度,桥面板厚度,支座的转动刚度进行了灵敏度分析,结果表明主梁的抗弯刚度对结构挠度影响较大,桥面板厚度和支座的转动刚度则影响可以忽略。通过优化算法得到参数调整系数,对该桥模型进行修正,将修正后的模型计算结果与常规荷载试验结果进行比较,结果表明修正后模型的计算结果和实测数据吻合较好。     

大跨径悬索桥静风稳定性的参数研究

用作者导出的大跨径悬索非线性桥静风稳定性方法，编制相应的计算程序，对主跨1385m的江阴长江大桥的静风稳定性进行参数分析与比较，给出影响大跨径悬索桥静风稳定性的主要参数。     

大跨径悬索桥颤振稳定性的参数研究

颤振稳定性已成为影响和控制大跨径悬索桥设计的一个重要问题。运用大跨径桥梁三维非线性颤振分析方法，以润扬长江大桥为背景，对一些设计参数，如桥跨布置、矢跨比、边主跨比、加劲梁的高度和恒载集度等，进行了颤振的参数分析，并指出了影响大跨径悬索桥颤振稳定性的主要设计参数。     

基于响应面法的自锚式悬索桥有限元模型修正

自锚式悬索桥一般采用先架设主梁后安装主缆的施工方式,在体系转化过程中非线性受力状态非常复杂,因此有限元模型仿真分析计算难以准确把握真实桥梁的力学行为,所以对自锚式悬索桥有限元模型修正是必要的。依据能够反映真实桥梁结构响应的测试结果对桥梁的有限元模型进行修正,从而得到一个准确反映桥梁受力状况和健康状态的模型。该文通过对阳明滩大桥进行环境振动试验测试得到了桥梁固有频率,并以此为目标控制阳明滩大桥的有限元模型修正的各项参数配置。应用基于响应面法对该自锚式悬索桥实现基于动力测试的有限元模型修正,使得模型的准确度有了显著的提高。对其他结构相近的自锚式悬索桥有限元模型的建立有很好的借鉴作用。     

基于贝叶斯推理的随机模型修正方法

为了解决常规优化方法存在的梯度计算困难、病态、非唯一解等问题,采用贝叶斯方法来实现随机模型修正,同时为了加快贝叶斯方法推断修正参数的后验概率密度的速度,将高斯过程替代模型技术和基于延缓拒绝自适应的Metropolis(DRAM)算法的先进马尔科夫链蒙特卡罗(MCMC)方法用于贝叶斯推断,最后,用一斜拉人行桥实例来验证基于贝叶斯推理的随机模型修正方法。结果表明:贝叶斯方法的修正结果与实测结果吻合较好,验证了基于贝叶斯推理的随机模型修正方法的可行性。     

大跨径斜拉桥动力分析基准有限元模型研究

针对大跨径斜拉桥的动力分析特点,研究了基准有限元模型的建立过程和修正策略。通过讨论了恒载初应力效应和几何非线性对大跨斜拉桥动力特性的影响,提出了基于敏感性分析和优化设计原理的有限元模型参数修正方法。并结合工程脉动试验对模型进行修正,结果证明,该方法具有很好的有效性和实用性。     

悬索桥静力仿真分析中敏感性参数研究

为实现大跨度桥梁仿真分析精细化的要求,在悬索桥结构分析理论的基础上,以某悬索桥为工程实例,建立了悬索桥结构的有限元分析模型,进行了悬索桥桥面线形变化的敏感性参数分析。研究结果表明,主缆刚度对桥面线形变化非常敏感,吊索刚度、加劲梁刚度、主塔刚度、混凝土容重对桥面线形变化相对不敏感;在结构有限元模型建模过程中,应对计算模型的参数取值进行修正,以提高有限元模型的计算精度;结构敏感参数分析是结构有限元模型修正的基础,对其进行有效地分析,具有十分重要的意义。     

基于有限元模型修正的施工参数识别

针对目前桥梁结构施工控制中的参数识别问题,提出基于有限元模型修正的施工参数识别方法。通过参数敏感性分析确定影响结构响应的主要参数、构造目标函数并对其进行优化求解,从而实现有限元模型修正,进行结构参数识别。对某预应力混凝土连续刚构桥进行施工阶段全过程有限元模拟和参数识别,识别结果表明,所提方法可以指导实际结构的施工参数识别。     

悬索桥平行钢丝主缆强度模型研究及承载力评估

主缆是悬索桥的重要受力构件,美国国家公路合作研究项目报告(NCHRP Report 534)定义了脆性钢丝、有限延性和简化3种主缆强度模型。为准确计算及评估运营期悬索桥主缆的承载力,以某大跨度悬索桥为研究对象,进行开缆试验,采用3种强度模型对主缆承载力进行计算,对比分析各强度模型的适用性,并评估该桥主缆的安全性。结果表明：脆性钢丝模型综合考虑了各组钢丝的极限应力统计数据,具有较强的适用性;有限延性模型综合考虑了各组钢丝的应力～应变关系,宜在各组钢丝应力～应变曲线差异显著时使用;在未出现第五组腐蚀钢丝时,可采用简化模型初步评估主缆承载力;基于脆性钢丝模型、有限延性模型和简化模型得到的主缆下游跨中节段的承载力损失率分别为6.53%、10.65%、6.30%,安全系数分别为2.80、2.68、2.81;该桥最小安全系数大于设计值,主缆跨中节段在运营20余年后仍具有充足的安全储备。     

大跨度桥梁模型修正方法研究

提出一种通用有限元程序和数学软件相结合的大跨度桥梁有限元模型修正方法.根据摄动理论,将原优化问题转化为求解一系列灵敏度不变的优化子问题,从而方便简单地实现大跨度桥梁的模型修正.数值模拟及采用静、动态实测数据对石板坡长江大桥复线桥进行模型修正的结果表明,该方法不但具有可行性,还能大大降低计算工作量,修正后的模型可以作为后续计算的基准模型.     

大跨径吊桥主缆防护新技术：白鸟大桥主缆的防护方法

介绍了日本最近建成的大跨径吊桥白鸟大桥主缆防护的最新方法，S型缠绕钢丝防护技术。     

结构模型修正的遗传算法方法研究

讨论实际工程中结构理论模型与实际模型的区别和模型修正的方法,研究遗传算法的基本理论,指出其可用于结构模型的优化修正.将结构振动理论和遗传算法相结合,提出用遗传算法进行结构模型修正的思路和方法,并进行具体实现.最后用一个实例对这一方法进行验证.     

基于灵敏度分析的双塔斜拉桥有限元模型修正优化

为了获得精确度更高的桥梁有限元模型,基于静动载试验结构响应数据及参数灵敏度,采用基于灵敏度分析理论和序列二次规划法对苏通长江大桥有限元模型进行修正优化,对比分析研究模型静力位移修正优化、动力频率修正优化和联合静动力修正优化的结果。结果表明：联合静动力优化后的模型结构自振频率更加接近结构实际自振频率、参数变化更合理且结构材料参数更符合成桥阶段的变化。     

自锚式悬索桥钢丝绳主缆力学性能研究

某大桥为自锚式钢筋砼悬索桥,该桥采用85根6×36SW＋1WR的镀锌高强钢丝绳作主缆。介绍了对该种钢丝绳弹性模量、松弛特性、摩擦系数等的研究,提出了钢丝绳主缆名义弹性模量曲线、松弛特性及松弛率公式,以及由此组成的主缆与索夹的摩擦系数。     

大跨悬索桥主缆系统施工控制计算方法研究

悬索桥的施工控制不同于其他桥梁结构形式,主缆一经架设完成很难进行后期线形调整,精确计算主缆系统的施工控制参数尤为关键。针对已有计算方法存在的不足之处,基于悬索桥在恒载作用下的力学特点,提出一种主缆施工控制计算的解析迭代法,该法根据受力平衡条件和变形相容条件建立迭代方程,自动计入了柔索结构的所有非线性,可精确计算恒载状态下成桥线形、主缆无应力长度、空缆线形、主索鞍预偏移量等。四渡河大桥的实例应用表明该法具有较高精度。     

自锚式悬索桥钢丝绳主缆力学性能研究

某大桥为自锚式钢筋砼悬索桥,该桥采用85根6×36SW+1WR的镀锌高强钢丝绳作主缆。介绍了对该种钢丝绳弹性模量、松弛特性、摩擦系数等的研究,提出了钢丝绳主缆名义弹性模量曲线、松弛特性及松弛率公式,以及由此组成的主缆与索夹的摩擦系数。     

纯电动客车Cruise模型参数修正与经济性研究

以某10.5m纯电动客车参数为基础,建立Cruise整车模型,通过部分试验数据对模型进行修正,利用修正模型计算在城市公交循环工况下运行的续驶里程和耗电量,并进行能耗使用成本分析。     

基于子结构的大型桥梁有限元模型修正方法

实际桥梁结构的整体有限元模型修正时自由度和单元数量较多,待修正参数多,有限元模型修正精度和效率低。为了提高有限元模型修正的效率,提出基于子结构的有限元模型修正方法。子结构方法是化整体分析为局部分析的方法,与直接修正大型桥梁有限元模型相比,子结构方法只需要计算每个子结构少量低阶模态,得到整体结构的特征解及特征解灵敏度,形成模型修正的目标方程和灵敏度矩阵,进而缩短模型修正时间。将基于子结构的模型修正方法用于怒江特大桥主桥(上承式钢桁拱桥)有限元模型修正,结果表明:修正后桥梁的前10阶频率与桥梁的模拟实测频率值相吻合,且模型修正时间仅为传统整体方法的56%。     

大跨径悬索桥主缆防腐蚀技术的研究

悬索桥主缆钢丝腐蚀是国内外悬索桥普遍存在的问题,作为悬索桥的主要承重构件的主缆,它的安全性及其耐久性直接关系到桥梁的使用年限,故对其钢丝进行特殊防护,是保证桥梁正常运行及保证桥梁使用寿命的重要措施。为了更加经济,更加方便地进行主缆钢丝的防护,同时考虑到长远利益,对主缆防腐蚀技术研究现状的了解显得尤为必要,故主要介绍了大跨径悬索桥主缆防腐蚀技术的发展状况。