论文大跨度拱桥静动力试验和结构识别实践是关于对写作拱桥论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文腰椎间盘突出拱桥论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
摘 要：由于有限元建模中存在不确定性因素的影响,大跨度拱桥初始设计模型的理论分析结果和现场测试数据之间存在一定差异.为了消除模型校验技术中的认知不确定性和随机不确定性,从而更好地进行结构识别,本文以来华大桥和巴溪洲大桥为例,对其中若干关键问题进行了讨论.通过合理地现场勘察和精确的有限元模拟相结合,基于灵敏度分析方法进行不确定性参数筛选,并最终采用最小二乘法进行参数优化,实现了可靠的结构工作状况评估和响应预测.研究包括现场静动力试验、有限元模拟、模型校验、响应预测和校验合理性评估等.基于精确建模和模态参数的校验技术可以有效地减小有限元模型和现场静动力试验结果之间的误差,使用未经试验结果校验的设计模型,进行两座桥梁校验系数的评估,分别存在着21%和23%的误差.
关键词：模型校验；大跨度拱桥；静动力试验；工作模态分析；结构识别
中图分类号：U446.1 文献标志码：A
文章编号：1674-2974（2017）05-0010-10
Abstract：Various uncertainties of the FE modeling may have significant impact on structural identification and result in obvious discrepancy between FE model analysis and field test results. In order to eliminate epistemic uncertainty and aleatory uncertainty during model calibration procedure, which contributes to achieve reliable condition assessment and response prediction, two long-span bridges were taken for examples, and several critical issues were discussed. By means of field inspection and blueprint review, simultaneously combined with the precise modeling, uncertain parameter selection was carried out based on sensitivity analysis, and parameter optimization was eventually performed by the least square method to complete the working condition assessment and response prediction. Research in this paper consists of in-situ experiments, precise finite element modeling, model calibration, and model admissibility check. Discrepancies between FE model and field test results can be mitigated by efficient model calibration method, and initial design model generally shows 20% and 23% relative difference.
Key words：model checking； long-span bridge； static and dynamic test； operational modal analysis； structural identification
在大跨度桥梁结构中,拱桥具有跨越能力大、自重轻、外形美观等优点[1].然而,由于拱桥是以推力为主的结构,其施工质量难以控制,且构件的性能变化难以观测[2].大跨度拱桥的构件参数存在一定的不确定性,对其进行状态评估的难度较大.通过结构识别技术确定其真实工作状况,对桥梁的使用、维护、评估以及决策支持具有重要意义.随着结构识别理论在工程领域应用的进展,国内外许多学者对大跨度拱桥的静动力试验和结构识别进行了大量的研究工作.
1997年,Nazmy等[3]探讨了不同设计参数下钢拱桥结构性能的变化,分析参数变化对拱桥的强度和稳定性的影响,并提出了拱桥的结构设计优化建议.2004年,Ren等[4]对田纳西河桥进行了环境振动测试,并分别使用峰值提取法（PP）和随机子空间识别法（SSI）进行了參数识别.2006年,Giovanna等[5]对比进行了MRWA bridge no.3014 使用碳纤维复合材料加固前后的模态测试,在工作模态分析的基础上通过模型修正对结构工作状况进行了评估.2008年,Filipe[6]研究了一种“多通道动态监测系统”,该系统能够实现桥梁的固有频率和频率域分解方法的在线自动识别.2008年,Song等[7]使用密布的无线传感器完成了厦门五缘大桥的模态试验和工作模态分析.2011年,Wei等[8]对一座5跨连续拱桥进行了环境振动测试,结合车桥耦合振动试验以及静载测试的结果,对桥梁的健康状况进行了评估.2011年,Qin等[9]研究了结构识别中各种不确定性因素的来源,并且通过对Henry Hudson桥的结构识别和模型校验实例说明了如何减小不确定性因素对识别结果的影响.2013年,李晰等[10]利用设置在一座钢管混凝土拱桥上的健康监测系统,对实际结构的工作模态进行识别并采用零阶近似法对初始有限元模型进行了修正.2014年,胡志坚等[11]针对九江长江大桥主桥三联拱桥部分开展大缩尺比的静动力模型试验研究,通过各类构件不同的损伤模拟方法研究了结构动力特性的变化.2014年,Costa等[12]对比了路易斯一世桥加固前后随机振动试验的模态分析结果.结合有限元模型结构识别,论证了桥梁刚度、模态参数和边界条件之间的关系.2014年,陈清军等[13]以一座经历地震后的框架结构为研究对象,通过环境振动测试,采用小波变换的方法进行了损伤识别研究.2015年,周云等[14]通过对一块钢混凝土组合板进行静动力试验,基于脉冲锤击测试的模态柔度理论进行了结构损伤的识别.
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参考文献：
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