拱壩在長(zhǎng)期服役過程中受材料老化、環(huán)境侵蝕等因素影響,其動(dòng)彈性模量真實(shí)值與設(shè)計(jì)值存在一定差異,合理確定運(yùn)行期高拱壩及其地基的原型動(dòng)彈性模量參數(shù)對(duì)于監(jiān)控拱壩的振動(dòng)安全至關(guān)重要。由于模態(tài)參數(shù)更能從整體上反映結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性,基于拱壩原型振動(dòng)模態(tài)參數(shù)反演拱壩及地基的動(dòng)彈性模量在理論上更為精確,為此,本文提出了一種基于敏感性分析與粒子群算法的拱壩原型動(dòng)彈性模量反演方法。首先,建立了反映拱壩及地基各分區(qū)動(dòng)彈性模量與拱壩模態(tài)參數(shù)之間非線性映射關(guān)系的響應(yīng)面數(shù)學(xué)模型,基于正交試驗(yàn)法分析了拱壩及地基的動(dòng)彈性模量區(qū)域?qū)皦文B(tài)參數(shù)的敏感性,并以此確定了待反演的動(dòng)彈性模量區(qū)域。其次,提出了基于響應(yīng)面數(shù)學(xué)模型計(jì)算模態(tài)參數(shù)和原型振動(dòng)模態(tài)參數(shù)的拱壩及地基分區(qū)動(dòng)彈性模量反演最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,將動(dòng)彈性模量參數(shù)反演問題轉(zhuǎn)化為目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)化求解問題。最后,采用自適應(yīng)慣性權(quán)重的粒子群優(yōu)化算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)求解,反演出各分區(qū)實(shí)際動(dòng)彈性模量。通過原型工程實(shí)例分析表明,該方法合理可行且具有很好的精度,為反演拱壩的動(dòng)彈性模量提供了一條新思路。 

【文章來源】：水利學(xué)報(bào). 2020,51(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【文章目錄】：
1 研究背景
2 拱壩及地基分區(qū)動(dòng)彈性模量反演方法
    2.1 響應(yīng)面數(shù)學(xué)模型
    2.2 敏感性分析
    2.3 最優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)
    2.4 自適應(yīng)慣性權(quán)重的粒子群算法
    2.5 反演流程
3 二灘拱壩原型工程實(shí)例
    3.1 原型振動(dòng)響應(yīng)測(cè)試情況
    3.2 拱壩振動(dòng)模態(tài)參數(shù)辨識(shí)
    3.3 拱壩計(jì)算模型
    3.4 動(dòng)彈性模量區(qū)域的敏感性分析
    3.5 響應(yīng)面數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建
    3.6 優(yōu)化求解
    3.7 反演結(jié)果驗(yàn)證
4 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3169994