秦仙蓉， 潘 杰， 徐 俭， 张 氢， 孙远韬

(同济大学 机械与能源工程学院 机械设计及理论研究所，上海 201804)

塔式起重机(塔机)常处于恶劣的工作环境中，因此建立一个经过试验验证的、并能准确反映结构实际状态的有限元模型是进行损伤识别、健康诊断以及工作状态评估与预测的前提条件[1]。然而，由于塔机结构建模过程中的简化以及服役过程中的材料老化和自然灾害等因素的影响，有限元模型计算的响应与现场实测的响应值相比存在一定的偏差，当偏差超过了工程允许的精度时，就必须对有限元模型进行修正[2]。

然而，传统的直接基于结构有限元模型进行修正的方法需要进行逐步迭代计算，每次迭代都需要对参数修改后的有限元模型进行重新计算，称为重分析。在结构复杂、有限元模型自由度数多时，计算量巨大，同时修正效率较低，很难满足实际工程的要求。采用基于响应面方法(Response Surface Method)的有限元模型修正可以克服以上传统结构有限元模型修正的不足，通过统计理论和模型修正技术的结合，得到能反映结构响应与修正参数之间复杂隐式函数关系的显式响应面模型[3]，再利用响应面模型进行修正，这样就将计算工作量巨大的有限元分析转移到了计算速度更快的响应面分析，大大提高了修正计算效率。

利用响应面方法实现结构有限元模型修正是近年来的研究热点。任伟新等[4]利用环境振动试验结果，得到结构模态数据以及响应面模型，实现了六跨连续梁桥的有限元模型修正；……