基于模型修正的人行桥动力性能评估

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1、中图分类号堕垒垒UDC624硕士学位论文学校代码!Q§33密级公珏基于模型修正的人行桥动力性能评估DynamicAssessmemofPedestrianBridgebyModelUpdating作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：论文答辩日期塑!垒!鱼!帕李志刚土木工程桥梁工程土木工程学院任伟新教授答辩委员会主席三奎塑I中南大学2013年05月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特N,Dll以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发

2、表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：堑型1日期：业年』月兰日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。日期：竺L年

3、土兰日基于模型修正的人行桥动力性能评估摘要：建立结构有限元分析模型需对结构几何、材料和边界条件等进行一定的假定和近似处理。直接建立的结构有限元模型分析预测的结果通常和实际结构或试验结果存在差别。有限元模型修正就是一个试图通过识别或修正有限元分析模型中的参数，使有限元计算结果与实际结构尽可能接近的过程。论文以常德市白马湖公园虹桥为背景，在异形人行桥有限元模型的建立、环境振动测试和模态参数识别、基于灵敏度和优化方法的有限元模型修正等方面进行了一些讨论分析，最后利用修正后的虹桥有限元模型进行了人行桥人致振动分析，并对修正前后的有限元模型动力响应

4、分析进行了比较。论文的主要研究工作及结论包括：1．建立了适合斜拉异形人行桥的有限元模型，理论模态分析表明，虹桥同时具备连续曲梁桥和斜拉桥的动力特征，对高宽比比较大的闭口薄壁箱形截面梁进行模态分析应考虑剪切变形的影响、并找到了能准确模拟该类型截面梁的简化建模方法。2．对虹桥进行了现场环境振动测试，分别用频域峰值法和时域数据驱动随机子空间识别方法，进行了实验模态分析和参数识别，表明基于环境激励的振动试验不仅方便、快捷，还可以较好的用于识别刚度比较大、频率比较高的桥梁的模态参数。3．利用理论和实验模态分析结果，对虹桥进行了基于灵敏度和优化方法的

5、动力有限元模型修正，得到了与试验模型吻合良好的有限元模型，对桥梁有限元修正参数的选取进行了分析和讨论。4．基于修正后的虹桥有限元模型，采用强迫振动理论和随机振动理论进行了人致振动分析，结果表明虹桥的动力性能满足使用要求。同时分析得出由于自由行走状态下的人群荷载效应存在相互抵消的情况，加速度响应并不一定随着人数的增多而增大，用单人荷载下产生的最大加速度乘以√万考虑人群效应的方法是偏保守的。图64幅，表17个，参考文献106篇。关键词：有限元建模方法；模态参数识别；有限元模型修正；人致振动分析分类号：U44DynamicAssessmento

6、fPedestrianBridgebyModelUpdatingAbstract：Somecertainassumptionsandapproximationsonthestructuregeometry,materialandboundaryconditionsoftenhavetobemadewhenattempttobuildafiniteelementmodel．Theconclusionofafiniteelementmodelwithouttreatmentmaydifferfromthatofactuals仃uctureor

7、experimentresults．Byidentifyingorupdatingtheparametersoffiniteelementmodel，finiteelementmodelupdatingaimstomaketheresultsoffiniteelementanalysisbeclosetothatofactualstructureasmuchaspossible．UsetheRainbowBridgeinBaimahuParkinChangdeCityasthebackground，discussionsandanalys

8、ishavebeenmadeonaspectslikefiniteelementmodelingforspecialstmcturebridge，vibrationtestandmodalpa