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1、分類號：TU3密級：公開UDC：學校代碼：10127碩士學位論文論文題目：基于有限元模型修正的橋梁結構受力性能評價英文題目：BehaviorEvaluationOfBridgeStructureBasedOnFiniteElementModelUpdating學位類別：工學碩士研究生姓名：王顯學號：201002283學科(領域)名稱：結構工程指導教師：薛剛職稱：教授協(xié)助指導教師：職稱：2013年06月04日內蒙古科技大學碩士學位論文摘要有限元模型修正技術指的是通過對有限元理論計算模型相關參數(shù)的識別與修正，建立一種更能
2、反映實際結構狀態(tài)的有限元模型，為結構分析逆問題。有限元模型修正可用于橋梁結構健康監(jiān)測、靜動力響應模擬、有效預應力識別以及橋梁結構的局部損傷識別等領域，具有很重要的理論意義和實際應用價值。本文的主要工作是基于G210線黃河大橋二橋實測模態(tài)信息，結合大型通用有限元軟件ANSYS提供的優(yōu)化設計(OPD)、參數(shù)靈敏度分析(SA)等技術對橋梁結構初始有限元模型進行修正。在修正后的有限元模型基礎上計算連續(xù)梁橋的影響線，并模擬最不利荷載工況下的橋梁結構響應，綜合分析該橋的受力性能。主要研究內容及結論具體如下：重點介紹了模型修正過程
3、中各類目標函數(shù)的意義及其在實際工程中的應用情況，并根據(jù)實際條件選擇基于理論模態(tài)與試驗模態(tài)基頻構造目標函數(shù)指導模型修正。詳細介紹了包頭黃河大橋二橋初始有限元模型建立的過程，并分析了單元尺寸和預應力度對模態(tài)分析結果的影響，分析結果證明單元尺寸和預應力度對于模態(tài)分析結果的影響很小，可以不作為模型修正過程中的修正參數(shù)?；趯嶋H橋梁結構環(huán)境振動測試信息，選擇混凝土容重和彈性模量作為修正參數(shù)對包頭黃河大橋二橋初始有限元模型進行了修正，修正結果與實測結果吻合較好（誤差百分率由初始的7.56%降低為1.33%），說明基于模態(tài)基頻的目
4、標函數(shù)可以較好的指導有限元模型修正?；趯嶓w單元（Solid45）下的箱型梁橋模型可用于橋梁內力和撓度影響線計算，并可以更好地用于橋梁靜、動力響應下的應力水平分析。在變截面連續(xù)梁橋影響線計算的基礎上，利用修正后的有限元模型結合《公路橋涵通用設計規(guī)范》對該橋進行了最不利荷載工況的模擬，綜合分析了該橋的應力狀態(tài)和變形情況，除部分邊界和預應力鋼筋與混凝土節(jié)點耦合處有應力集中現(xiàn)象，全橋應力分布均勻、協(xié)調，全橋工作壓應力水平在50%左右，有較高的安全儲備。關鍵詞：有限元模型；模型修正；模態(tài)分析；橋梁影響線；應力水平I內蒙古科技
5、大學碩士學位論文AbstractThetechnologyofFiniteElementModelUpdatingistoestablishtheaccuratemodelthatcanrepresenttheactualstructurestatethroughstructuralparametersidentificationandcorrection.Inessence,it'sthestructureanalysisofinverseproblem.Itcanbeusedinstructurehealthmo
6、nitoring,simulationofstaticanddynamicresponse,effectiveprestressingforceidentificationandloacaldamageidentificationforthebridgestructureet.al.Thestudyoffinitemodelupdatinghashugeimpactontheoreticalanalysisandgreatvalueonpracticalapplication.Thispaperfocusontheb
7、ridgefiniteelementmodelupdatingbasedonG210BaoTou-Huanghe-BridgeexperimentalmodalinformationwiththehelpofOPTDesignandPSDattachestoANSYS.Wecansimulatethestructuralresponseunderdifferentloadcaseswiththemodifiedmodelandanalyzethebridgemechanicalperformancecomprehen
8、sively.Themainworksandconclusionsincludedasfollows：Introducedthemeaningandapplicationsofdifferentobjectivefunctionsintheprocessofmodelupdatinginpracticalengineeringespeciall
