基于实测数据的斜拉桥建模及模型修正方法

摘要

斜拉桥关键部位的建模方法、模拟施工过程建模、模型初始平衡构型的确定、基于实测数据修正模型参数是斜拉桥建模过程中的关键问题。针对上述问题,以滨州斜拉桥大桥为对象,考虑板梁塔节点刚化、非理想边界条件及二期恒载进行了ANSYS参数化建模；利用ANSYS的单元生死功能模拟施工过程；利用施加温度荷载的方式模拟斜拉索调节过程；以理想平衡构型和实测索力为目标进行模型索力调节；基于实测索力调节模型桥面系质量；构造了待修正参数与模型频率之间映射关系的逼近函数,从而避免了优化过程中利用ANSYS计算频率,极大地提高了优化效率；基于实测频率,利用改进遗传算法辅助确定参数可变范围并进行参数调整。结果表明上述建模过程考虑的因素较全面,模型修正算法计算效率很高,修正后的模型参数值合理,模型索力和频率与实测索力和频率吻合很好,模型能反映实桥的主要力学状态和行为。这套方法具有很好的工程应用价值。