基于響應面模型修正法的研究及其在橋梁承載力評估中的應用
發(fā)布時間:2021-11-01 16:02
由于橋梁結構的重要性和自身的結構特點,橋梁有限元模型修正成為土木工程領域的研究熱點之一。綜合各類有限元模型修正方法的優(yōu)缺點,基于響應面的聯(lián)合靜動力有限元模型修正法備受青睞,然而如何選取適合的權重系數(shù)來更好的整合靜動力信息還有待解決。為避免簡單的加權處理或是憑經(jīng)驗賦值的主觀性,本文在傳統(tǒng)的聯(lián)合靜動法基礎上,提出了一種基于響應面模型修正的新式聯(lián)合靜動法,即通過自適應加權組合將不同殘差的各種目標函數(shù)整合為一個單目標函數(shù)的新式聯(lián)合靜動法,將各單目標函數(shù)權重的分配問題通過遺傳算法得以實現(xiàn)。以“下中壩嘉陵江大橋”為工程背景,利用基于響應面模型修正的新式聯(lián)合靜動法對大橋的有限元模型進行修正,最后將修正后的有限元模型應用于橋梁的承載力評估當中。本文主要內(nèi)容和結論敘述如下:1、簡明的闡述了基于響應面的橋梁結構有限元模型修正法的實現(xiàn)步驟,對其中的響應面模型構建進行詳細介紹,并提出了在該模型修正法的目標函數(shù)構造中,采用自適應加權組合法來構造聯(lián)合動靜力的單目標函數(shù)。2、以一根模擬損傷的數(shù)值梁為例,通過自適應加權組合法構建有關“實測值”與響應面模型的目標函數(shù),利用遺傳算法對目標函數(shù)計算尋優(yōu),尋優(yōu)結果與損傷真值非...
【文章來源】:四川農(nóng)業(yè)大學四川省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 有限元模型修正研究現(xiàn)狀
1.2.1 有限元模型修正概述
1.2.2 直接法
1.2.3 靈敏度法
1.2.4 響應面法
1.3 基于響應面法的橋梁結構有限元模型修正發(fā)展趨勢
1.3.1 改進方向
1.3.2 有限元模型修正在橋梁承載力評估中的應用現(xiàn)狀
1.4 研究目標及內(nèi)容
1.4.1 研究目標
1.4.2 主要內(nèi)容
第二章 基于響應面的橋梁結構有限元模型修正方法研究
2.1 基本流程
2.2 響應面模型建立步驟
2.2.1 試驗設計
2.2.2 參數(shù)的顯著性檢驗
2.2.3 響應面函數(shù)形式的選擇與擬合
2.2.4 響應面模型驗證
2.3 聯(lián)合靜動力的自適應加權目標函數(shù)構造及優(yōu)化求解
2.3.1 傳統(tǒng)目標函數(shù)構造
2.3.2 自適應加權組合法構造目標函數(shù)的提出
2.3.3 MATLAB遺傳算法工具箱優(yōu)化求解目標函數(shù)
2.4 本章小節(jié)
第三章 基于響應面模型修正法的算例及驗證
3.1 混凝土簡支梁數(shù)值模型
3.2 有限元模型修正
3.2.1 試驗設計
3.2.2 顯著性檢驗及響應面擬合
3.2.3 優(yōu)化求解
3.3 本章小節(jié)
第四章 下中壩嘉陵江大橋有限元模型修正
4.1 工程概況
4.2 下中壩嘉陵江大橋靜動載試驗
4.2.1 靜載試驗
4.2.2 動載試驗
4.3 下中壩嘉陵江大橋有限元模型修正
4.3.1 試驗設計
4.3.2 響應面擬合
4.3.3 優(yōu)化求解
4.3.4 結構靜動力響應驗證
4.4 本章小結
第五章 基于響應面的模型修正法在下中壩大橋承載力評估中的應用
5.1 規(guī)范中結構校驗系數(shù)
5.2 基于等代校驗系數(shù)的承載力評估
5.2.1 基于模型修正的等代校驗系數(shù)
5.2.2 基于等代校驗系數(shù)的橋梁承載力評估步驟
5.2.3 利用等代校驗系數(shù)對既有橋梁承載力進行評估
5.3 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 主要結論
6.2 展望
參考文獻
附錄
致謝
作者在攻讀碩士學位期間的成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于遺傳優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡的邊坡穩(wěn)定性評價[J]. 孫平定,蔡潤,謝成陽,易鑄. 現(xiàn)代電子技術. 2019(05)
[2]并行化遺傳算法研究綜述[J]. 馮智莉,易國洪,李普山,黎慧源,代瑜. 計算機應用與軟件. 2018(11)
[3]斜拉橋有限元模型修正與索力分析[J]. 黃勇,樂威杰,車澤鑫,楊振宇,劉金龍. 地震工程與工程振動. 2018(05)
[4]Matlab遺傳算法工具箱在約束非線性懲罰函數(shù)中的應用[J]. 袁明珠. 軟件工程. 2017(01)
[5]基于組合函數(shù)響應面的橋梁有限元模型修正[J]. 張松涵,高芳清,張偉偉. 重慶交通大學學報(自然科學版). 2015(05)
[6]MATLAB遺傳算法工具箱GADS優(yōu)化及應用[J]. 郭海雙,梁佳雯,張劭昀. 電子設計工程. 2015(10)
[7]基于響應面方法的橋梁靜動力有限元模型修正[J]. 魏錦輝,任偉新. 公路交通科技. 2015(02)
[8]建筑結構振動檢測中的動態(tài)測量法[J]. 陸路,王鵬,雍洪寶. 淮陰工學院學報. 2015(01)
[9]基于試驗數(shù)據(jù)的吊拉組合模型橋梁有限元模型修正[J]. 單德山,孫松松,黃珍,呂天德,李喬. 土木工程學報. 2014(10)
[10]基于改進響應面的橋梁抗彎剛度修正[J]. 代漢超,石雪飛,阮欣. 中南大學學報(自然科學版). 2014(07)
博士論文
[1]基于動力測試的公路混凝土梁式橋工作性能評定方法研究[D]. 李偉釗.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[2]基于響應面方法的復雜結構模型修正方法研究[D]. 蔣寅軍.武漢大學 2011
碩士論文
[1]基于響應面法模型修正的既有混凝土連續(xù)梁橋運營安全性能評估的研究[D]. 萬俊.太原理工大學 2018
[2]基于響應面法的橋梁結構有限元模型修正與應用[D]. 陳東.長安大學 2017
[3]基于響應面法的拱橋Benchmark模型修正[D]. 張超.長安大學 2017
[4]基于靜動載試驗吉安贛江公路大橋承載力評定[D]. 侯永樂.合肥工業(yè)大學 2017
[5]中小公路橋梁工程施工階段的風險管理研究[D]. 常明.蘭州交通大學 2017
[6]基于響應面技術的橋梁結構有限元模型修正方法研究[D]. 劉鵬.長安大學 2016
[7]多階段橋梁模型修正及其壽命預測研究[D]. 邵沅龍.東北大學 2014
[8]吊拉組合橋梁有限元模型修正研究[D]. 孫松松.西南交通大學 2013
[9]基于動靜載試驗的橋梁狀態(tài)評估初探[D]. 吳永毅.華南理工大學 2013
[10]基于響應面法的橋梁結構有限元模型靜動力修正方法研究[D]. 駱勇鵬.蘭州理工大學 2013
本文編號:3470394
【文章來源】:四川農(nóng)業(yè)大學四川省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 有限元模型修正研究現(xiàn)狀
1.2.1 有限元模型修正概述
1.2.2 直接法
1.2.3 靈敏度法
1.2.4 響應面法
1.3 基于響應面法的橋梁結構有限元模型修正發(fā)展趨勢
1.3.1 改進方向
1.3.2 有限元模型修正在橋梁承載力評估中的應用現(xiàn)狀
1.4 研究目標及內(nèi)容
1.4.1 研究目標
1.4.2 主要內(nèi)容
第二章 基于響應面的橋梁結構有限元模型修正方法研究
2.1 基本流程
2.2 響應面模型建立步驟
2.2.1 試驗設計
2.2.2 參數(shù)的顯著性檢驗
2.2.3 響應面函數(shù)形式的選擇與擬合
2.2.4 響應面模型驗證
2.3 聯(lián)合靜動力的自適應加權目標函數(shù)構造及優(yōu)化求解
2.3.1 傳統(tǒng)目標函數(shù)構造
2.3.2 自適應加權組合法構造目標函數(shù)的提出
2.3.3 MATLAB遺傳算法工具箱優(yōu)化求解目標函數(shù)
2.4 本章小節(jié)
第三章 基于響應面模型修正法的算例及驗證
3.1 混凝土簡支梁數(shù)值模型
3.2 有限元模型修正
3.2.1 試驗設計
3.2.2 顯著性檢驗及響應面擬合
3.2.3 優(yōu)化求解
3.3 本章小節(jié)
第四章 下中壩嘉陵江大橋有限元模型修正
4.1 工程概況
4.2 下中壩嘉陵江大橋靜動載試驗
4.2.1 靜載試驗
4.2.2 動載試驗
4.3 下中壩嘉陵江大橋有限元模型修正
4.3.1 試驗設計
4.3.2 響應面擬合
4.3.3 優(yōu)化求解
4.3.4 結構靜動力響應驗證
4.4 本章小結
第五章 基于響應面的模型修正法在下中壩大橋承載力評估中的應用
5.1 規(guī)范中結構校驗系數(shù)
5.2 基于等代校驗系數(shù)的承載力評估
5.2.1 基于模型修正的等代校驗系數(shù)
5.2.2 基于等代校驗系數(shù)的橋梁承載力評估步驟
5.2.3 利用等代校驗系數(shù)對既有橋梁承載力進行評估
5.3 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 主要結論
6.2 展望
參考文獻
附錄
致謝
作者在攻讀碩士學位期間的成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于遺傳優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡的邊坡穩(wěn)定性評價[J]. 孫平定,蔡潤,謝成陽,易鑄. 現(xiàn)代電子技術. 2019(05)
[2]并行化遺傳算法研究綜述[J]. 馮智莉,易國洪,李普山,黎慧源,代瑜. 計算機應用與軟件. 2018(11)
[3]斜拉橋有限元模型修正與索力分析[J]. 黃勇,樂威杰,車澤鑫,楊振宇,劉金龍. 地震工程與工程振動. 2018(05)
[4]Matlab遺傳算法工具箱在約束非線性懲罰函數(shù)中的應用[J]. 袁明珠. 軟件工程. 2017(01)
[5]基于組合函數(shù)響應面的橋梁有限元模型修正[J]. 張松涵,高芳清,張偉偉. 重慶交通大學學報(自然科學版). 2015(05)
[6]MATLAB遺傳算法工具箱GADS優(yōu)化及應用[J]. 郭海雙,梁佳雯,張劭昀. 電子設計工程. 2015(10)
[7]基于響應面方法的橋梁靜動力有限元模型修正[J]. 魏錦輝,任偉新. 公路交通科技. 2015(02)
[8]建筑結構振動檢測中的動態(tài)測量法[J]. 陸路,王鵬,雍洪寶. 淮陰工學院學報. 2015(01)
[9]基于試驗數(shù)據(jù)的吊拉組合模型橋梁有限元模型修正[J]. 單德山,孫松松,黃珍,呂天德,李喬. 土木工程學報. 2014(10)
[10]基于改進響應面的橋梁抗彎剛度修正[J]. 代漢超,石雪飛,阮欣. 中南大學學報(自然科學版). 2014(07)
博士論文
[1]基于動力測試的公路混凝土梁式橋工作性能評定方法研究[D]. 李偉釗.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[2]基于響應面方法的復雜結構模型修正方法研究[D]. 蔣寅軍.武漢大學 2011
碩士論文
[1]基于響應面法模型修正的既有混凝土連續(xù)梁橋運營安全性能評估的研究[D]. 萬俊.太原理工大學 2018
[2]基于響應面法的橋梁結構有限元模型修正與應用[D]. 陳東.長安大學 2017
[3]基于響應面法的拱橋Benchmark模型修正[D]. 張超.長安大學 2017
[4]基于靜動載試驗吉安贛江公路大橋承載力評定[D]. 侯永樂.合肥工業(yè)大學 2017
[5]中小公路橋梁工程施工階段的風險管理研究[D]. 常明.蘭州交通大學 2017
[6]基于響應面技術的橋梁結構有限元模型修正方法研究[D]. 劉鵬.長安大學 2016
[7]多階段橋梁模型修正及其壽命預測研究[D]. 邵沅龍.東北大學 2014
[8]吊拉組合橋梁有限元模型修正研究[D]. 孫松松.西南交通大學 2013
[9]基于動靜載試驗的橋梁狀態(tài)評估初探[D]. 吳永毅.華南理工大學 2013
[10]基于響應面法的橋梁結構有限元模型靜動力修正方法研究[D]. 駱勇鵬.蘭州理工大學 2013
本文編號:3470394
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