基于Kriging模型的太平湖大橋有限元模型修正.pdf

1、為了實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測、損傷識別及狀態(tài)評估以保證其設計壽命內(nèi)的安全運營，首先要建立一個滿足工程精度要求、反映結(jié)構(gòu)力學特性的基準有限元模型。由于結(jié)構(gòu)的復雜性、建模中的簡化與假設以及在分析過程中存在眾多的不確定因素，建模之后的有限元模型需要進一步的修正以使得理論預測與實測結(jié)果誤差在容許范圍內(nèi)，從而更好地起到預測評估的作用。有限元模型修正過程不僅需要滿足理論結(jié)果和實測結(jié)果的對應關(guān)系，且修正后的參數(shù)還需保證具有明確的物理意義。本文以一座獨塔

2、單索面混凝土斜拉橋為工程背景，基于Kriging模型建立了橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)與結(jié)構(gòu)響應之間的隱式函數(shù)關(guān)系，優(yōu)化迭代過程在Kriging模型中完成，無需代入有限元模型進行計算，過程簡潔明確，基于實測數(shù)據(jù)修正了根據(jù)圖紙建立的初始有限元模型。
　　論文的主要研究工作與結(jié)論如下:
　　1.首先介紹了Kriging模型以及相應參數(shù)的確定方法，給出應用Kriging模型進行有限元模型修正的具體流程。通過一個數(shù)值算例比較了Kriging模型與多

3、項式函數(shù)響應面在樣本點較少的情況下的修正結(jié)果。結(jié)果表明:當樣本點較少的情況下，Kriging模型擬合的響應面精度更高，可較好地完成模型修正。
　　2.基于太平湖大橋的設計圖紙建立了該橋的初始有限元模型。提取太平湖健康監(jiān)測系統(tǒng)振動加速度數(shù)據(jù)并進行了模態(tài)參數(shù)識別。通過對比發(fā)現(xiàn)，初始有限元模型的一階固有頻率誤差值超過了18％，故有必要對初始有限元模型進行修正。通過靈敏度分析選取待修正結(jié)構(gòu)參數(shù)，采用均勻設計試驗設計方法，建立Kriging