基于人工蜂群算法的桥梁有限元模型局部刚度修正
2021-10-20唐煜岳杰华旭刚
铁道科学与工程学报 2021年9期
唐煜,岳杰,华旭刚
(1. 西南石油大学 土木工程与测绘学院,四川 成都 610500;2. 湖南大学 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室,湖南 长沙 410082)
梁单元是一种空间上三维或二维而几何上一维的基本单元,宏观梁单元模型无法直接模拟结构细部,对实际桥梁结构在构件连接处因构造原因导致的局部刚度变化模拟失真,造成所谓的节点刚性区问题[1]。已有桥梁实测[2]、有限元仿真和模型试验结果[3]均表明局部刚度可显著影响桥梁结构的整体力学性能,在桥梁结构有限元建模时不应忽视局部刚度。为提高宏观梁单元模型中节点刚性区局部刚度的建模准确度,杨咏昕等[1]提出采用主从节点法和刚性材料法进行模拟,后者取得了二者中相对略好的模拟效果,但其中反应单元“刚性”提高程度的参数取值偏于主观,所得分析结果也与实际结构存在一些的差异,目前在桥梁结构有限元建模特别是用作动力分析的有限元建模过程中,对宏观梁单元模型的局部刚度模拟较为粗犷主观。模型修正是提高宏观梁单元模型准确度的有效途径。针对于桥梁结构,邹向农等[4]运用响应面方法并结合大桥特点选取一系列算法组合考虑了边界约束条件对悬索桥初始有限元模型的影响,并对其进行修正;马印平等[5]采用响应面法并基于一座钢管混凝土组合桁梁桥实测结果修正桥梁有限元模型;JUNG 等[6]采用遗传算法联合固有频率、振型和静态挠度对一座简支梁桥进行有限元模型修正;……
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