基于多目标遗传算法钢箱连续梁桥静动力有限元模型修正

摘要

建立精确的桥梁有限元模型，可以使分析结果更加真实反映桥梁技术状况，因此，逐渐产生了有限元模型修正问题以及各种修正方法。本文主要以多目标遗传算法为核心，以静动力荷载试验为基础，对钢箱连续梁桥有限元模型进行修正。主要内容如下：
　　（1）简要介绍了有限元模型修正技术的发展历史及遗传算法的基本概念，并系统研究了有限元模型修正过程中的相关理论及技术问题；
　　（2）以钢箱简支梁为算例，分别利用零阶法和多目标遗传算法对算例有限元模型进行修正，结果发现，多目标遗传算法修正结果更加精确；
　　（3）对钢箱连续梁桥进行静动力荷载试验，得到桥梁固有频率以及各工况下的挠度值、应变值，同时为修正过程提供真实值；
　　（4）建立钢箱连续梁桥初始有限元模型，计算桥梁静动力特性，分析结果为模型修正初始值；
　　（5）基于多目标遗传算法对钢箱连续梁桥静动力有限元模型进行修正。结果可知，目标参数误差百分比在5％以内，修正后模型符合桥梁静动力特性。

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1 绪论

1.1 选题背景与研究意义

1.2 本文研究方法

1.3 存在主要问题

1.4 本文主要内容

1.5 技术路线图

2 模型修正的相关理论及关键技术研究

2.1 有限元建模与系统识别

2.2 目标参数

2.3 有限元模型修正相关性判断准则

2.4 修正参数

2.5 MOGA有限元模型修正算法

2.6 本章小结

3 钢箱简支梁算例

3.1 钢箱简支梁

3.2 动静力有限元模型计算

3.3 模型修正数学模型

3.4 零阶法修正

3.5 多目标遗传算法修正

3.6 两种算法修正后结果比较

3.7 本章小结

4 沈本互通立交桥动静荷载试验

4.1 工程概况

4.2 静力荷载试验

4.3 模态分析试验

4.4 本章小结

5 钢箱连续梁桥有限元模型建立及动静力分析

5.1 前处理软件CATIA建模

5.2 ANSYS Workbench有限模型建立

5.3 有限元模型计算

5.4 本章小结

6 基于多目标遗传算法钢箱连续梁桥有限元模型修正

6.1 目标参数选择

6.2 修正参数选择

6.3 约束条件

6.4 有限元模型修正过程

6.5 有限元模型修正及结果分析

6.6 本章小结

7 结论及展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

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