基于響應(yīng)面的橋梁有限元模型修正_圖文

1、 ·78· 土 木 工 程 學 報 2008 年 法，可以實現(xiàn)實橋的有限元模型的修正。與基于靈敏 度分析的有限元模型修正相比 ，迭代過程中不需要 在有限元分析軟件中進行，目標函數(shù)收斂較快，其計 算效率大大提高。 11 元模型修正結(jié)果表明，基于響應(yīng)面的有限元模型修正， 精度高、收斂平穩(wěn)、計算量小，顯著提高了有限元模 型修正的效率，是結(jié)構(gòu)有限元模型修正的發(fā)展方向。 參 考 文 獻 1 Friswell M I， Mottershead J E. Finite element model updating . Dordrecht/Boston/London: Kluwer in

2、structural dynamics M Academic Publishers，1995 2 Jaishi B. Finite element model updating of civil engineering structures under operational conditions D .福州： 福州大 2005 （in English ） 學， 3 Jaishi B， Ren Weixin. Structural finite element model . Journal of updating using ambient vibration test resultsJ S

3、tructural Engineering，ASCE，2005，131 （4 ） : 617-628 圖 13 基于響應(yīng)面方法目標函數(shù)收斂曲線 Fig. 13 Convergence of objective function during updating 表 8 修正后的頻率與實測頻率比較 Table 8 Frequency differences of 6-span bridge before and after updating 階 次 1 2 3 4 5 初始頻率 （Hz ） 3.307 3.202 3.793 4.602 5.454 修正后 頻率 （Hz ） 3.101 3.188

4、 3.793 4.431 5.173 實測頻率 （Hz ） 3.070 3.291 3.542 4.149 4.611 初始偏差 (% -7.72 2.71 -7.09 -10.92 -18.28 修正后 偏差(% -1.01 3.13 -5.31 -6.77 -12.19 4 Batmaz 魳， Tunali S. Small response surface designs for . European Journal of Operational metamodel estimation J Research，2003，145 （2 ） : 455-470 5 Romero V J， S

5、wiler L P， Giunta A A. Construction of response surface based on progressive-lattice-sampling experimental designs with application to uncertainty propagationJ . Structural Safety，2004，26 （2 ） : 201-219 6 Rutherford B M， Swiler L P， Paez T L， et al. Response surface （meat-model ） methods and applica

6、tions C /Proceedings of the 24th International Modal Analysis Conference. 2006 7 郭勤 濤 ， 張令彌， 費 慶 國 . 結(jié)構(gòu) 動 力 學 有限 元 模 型修 正 的發(fā)展 模型確認 J . 力 學 進 展 ，2006，36 （1 ） :36-42 （Guo Qintao， Zhang Lingmi，F(xiàn)ei Qingguo. From FE model updating to model validation： advances in modeling of 4 結(jié) 論 dynamic structuresJ . A

7、dvances in Mechanics，2006，36 （1 ） ： 36-42 （in Chinese ） ） 8 Doebling S W， Hemez F M， Schultze J F， et al. A metamodel-based approach to model validation for nonlinear finite element simulationsC / Proceedings of the 20th International Modal Analysis Conference. Bellingham， WA: Society of Photo-Optic

8、al Instrumentation Engineers，2002 9 Montgomery D C. 實驗 設(shè)計與 分 析 M . 汪 仁官 ， 陳榮昭， 譯. 北京： 中國統(tǒng)計出版社， 1998 10 周紀薌. 回歸分析M . 上海： 華東師范大學出版社， 1993 11 Jaishi B， Ren Weixin. Damage detection by finite element model updating using modal flexibility residual J . Journal of Sound and Vibration，2005，290 （1-2 ） :369-387 利用響應(yīng)面這一新的方法對數(shù)值模擬算例和六跨 連續(xù)梁實橋的有限元模型進行了修正，并與傳統(tǒng)的基 于靈敏度分析的有限元模型修正方法進行了比較。探 討了對于復雜土木工程結(jié)構(gòu)，如何從眾多不確定因素 中較合理地選取修正參數(shù)，并進行參數(shù)修正。由于響 應(yīng)面模型可以較準確地反映特征量與設(shè)計參數(shù)間的關(guān) 系，利用其代替結(jié)構(gòu)有限元模型，在此簡化模型 （Meta-model ） 的基 礎(chǔ) 上 進 行 迭 代修 正 ， 代 替 了