面向健康診斷的懸索橋有限元模型誤差分析.pdf

1、建立有限元模型，對于大型橋梁結(jié)構(gòu)的健康診斷研究是不可缺少的。而高精度、真正三維模型、構(gòu)件獨立描述等是面向健康診斷的有限元模型應(yīng)具備的基本特性。分析和控制有限元模型誤差，從而獲得高精度有限元模型，對于成功地實現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷識別和診斷是十分重要的。 本文針對懸索橋結(jié)構(gòu)，虛擬一座總跨度1000m的三跨連續(xù)懸索橋。面向健康診斷研究，設(shè)計制作了一座總跨度10m的懸索橋縮尺試驗?zāi)Ｐ?。同時，根據(jù)這一試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計圖紙建立了相應(yīng)的初始有限元模型?；?/p>

2、于試驗?zāi)Ｐ偷撵o力試驗和振動試驗結(jié)果與初始有限元模型計算結(jié)果的比較，展開對面向健康診斷的懸索橋有限元建模的模型誤差分析。通過調(diào)整初始模型的參數(shù)，對模型進(jìn)行靜動力分析，與初始模型計算結(jié)果對比考察參數(shù)改變對模型靜動力響應(yīng)的敏感性，從而為面向健康診斷的有限元建模提出一些有參考價值的建議。 參數(shù)敏感性分析中考察的參數(shù)包括結(jié)構(gòu)節(jié)點剛性區(qū)的處理，加勁梁截面面積，主纜線形，主纜初始內(nèi)力，塔頂鞍座邊界條件以及加勁梁和主纜的彈性模量。通過這些參數(shù)的

3、誤差敏感性分析，得到以下一些主要結(jié)論： 1.在懸索橋健康診斷分析中，當(dāng)主要監(jiān)測對象為中跨的主纜和吊索時，由于中跨主纜大垂度線形對主梁的控制，有限元模型可對加勁梁做適當(dāng)簡化處理，它對計算的影響相對比較??； 2.對于空纜狀態(tài)下的主纜線形，采用矢高相等的二次拋物線型還是采用懸鏈線線型，對懸索橋的靜動力行為產(chǎn)生的差異不大； 3.塔頂鞍座與主纜的連接條件對結(jié)構(gòu)的影響非常大，處理不當(dāng)會使結(jié)構(gòu)系統(tǒng)發(fā)生很大變化，導(dǎo)致動力特性及加