基于組合函數(shù)動(dòng)力響應(yīng)面的橋梁有限元模型修正.pdf

1、在橋梁結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力分析、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、識(shí)別與預(yù)測(cè)等工程應(yīng)用中，有限元建模方法已得到廣泛而深入的應(yīng)用。但有限元作為一種理論建模方法可不依賴實(shí)際的結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)，與實(shí)際結(jié)構(gòu)不可避免地存在差異，這將難以保證其分析結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。為此，通過(guò)一定手段和方法對(duì)結(jié)構(gòu)有限元模型進(jìn)行合理修正顯得非常必要。本論文即基于結(jié)構(gòu)有限元模型的修正技術(shù)，規(guī)避傳統(tǒng)參數(shù)型修正法調(diào)用有限元模型頻繁、計(jì)算量大的不足，采用動(dòng)力響應(yīng)面法對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型的修正進(jìn)行應(yīng)用研究。文中構(gòu)

2、造了一種二階式-高斯組合徑向基函數(shù)，經(jīng)多途徑比較、多結(jié)構(gòu)驗(yàn)證，能有效提高響應(yīng)面擬合能力與修正精度，且具有突出的抗噪聲能力。論文工作如下:
　　1)闡述了基于響應(yīng)面方法的有限元模型修正基本原理和步驟，對(duì)常見(jiàn)的響應(yīng)面類型、擬合方法和優(yōu)化算法進(jìn)行了歸納總結(jié)。以簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)算例對(duì)多種響應(yīng)面函數(shù)（一階式-高斯組合徑向基函數(shù)、二階多項(xiàng)式、二階式-高斯組合徑向基函數(shù)、三階多項(xiàng)式）的擬合能力、抗噪能力與修正精度進(jìn)行了比較，表明提出的二階式-高斯組合

3、徑向基響應(yīng)面函數(shù)具有顯著的優(yōu)越性。
　　2)設(shè)計(jì)制作了懸臂梁，并進(jìn)行了室內(nèi)動(dòng)力實(shí)驗(yàn)，采用二階式-高斯組合徑向基函數(shù)擬合動(dòng)力響應(yīng)面，基于懸臂梁固有頻率測(cè)試結(jié)果，通過(guò)Matlab編寫優(yōu)化算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，對(duì)建立的懸臂梁初始有限元模型進(jìn)行了修正。修正后的有限元模型經(jīng)結(jié)構(gòu)模態(tài)分析驗(yàn)證，證實(shí)了該模型修正的可靠性。
　　3)結(jié)合一實(shí)際貝雷梁式鋼橋，依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙建立待修正的初始有限元模型，以現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為目標(biāo)，以二階式-高斯