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桥梁有限元模型修正和模型确认PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：宗周红，任伟新着
• 出 版 社：北京：人民交通出版社
• 出版年份：2012
• ISBN：7114096224
• 页数：219 页

图书介绍：本书主要介绍了桥梁结构有限元模型修正的基本理论、分别基于动力、基于静力和联合静动力的模型修正方法，以及先进的基于响应面的桥梁有限元模型修正方法，并给出了数值模拟算例和实桥应用实例。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：高速铁路轨道车司机岗位下一篇：铁路桥涵工程施工安全与案例分析 《桥梁有限元模型修正和模型确认》目录 标签：模型 新着 有限元 桥梁 修正

第1章 绪论1

1.1 有限元模型修正1

1.1.1 有限元模型修正的基本概念1

1.1.2 实验模型与理论模型的相关性2

1.1.3 基于动力的有限元模型修正3

1.1.4 基于静力的有限元模型修正4

1.1.5 联合静动力的有限元模型修正5

1.1.6 基于响应面方法的有限元模型修正5

1.1.7 有限元模型修正软件6

1.1.8 有限元模型修正存在的主要问题6

1.2 有限元模型确认7

1.2.1 有限元模型确认的基本概念7

1.2.2 有限元模型确认存在的主要问题8

本章参考文献8

第2章 有限元模型修正的理论基础13

2.1 有限元建模与模态测试13

2.1.1 有限元建模13

2.1.2 模态测试14

2.2 相关性判断准则15

2.2.1 静力特性相关性15

2.2.2 频率相关性16

2.2.3 振型相关性16

2.2.4 交叉正交性16

2.2.5 有效质量准则17

2.3 测试和计算数据的匹配程度17

2.3.1 有限元模型缩聚18

2.3.2 实验模态振型扩展23

2.4 有限元模型修正过程24

2.4.1 目标函数和振型规则化25

2.4.2 修正参数28

2.4.3 修正参数选取29

2.4.4 优化算法30

本章参考文献37

第3章 有限元模型修正的基本方法40

3.1 概述40

3.2 矩阵型修正方法40

3.2.1 Berman法40

3.2.2 改进的Berman法42

3.2.3 子矩阵修正法43

3.2.4 改进的子结构模型修正法46

3.3 设计参数型修正方法51

3.3.1 迭代法51

3.3.2 优化法52

3.3.3 摄动法53

3.3.4 改进正交模型—正交模态（ICMCM）法54

3.4 基于频响函数的修正方法56

3.5 基于静力位移测试的模型修正方法58

3.5.1 静力位移残差矩阵58

3.5.2 静力位移残差对修正参数的灵敏度矩阵58

3.5.3 求解方法59

本章参考文献59

第4章 基于动力的桥梁有限元模型修正62

4.1 基于动力的单目标函数62

4.2 基于动力的多目标函数63

4.3 基于单目标优化的有限元模型动力修正64

4.3.1 数值模型的修正64

4.3.2 预应力混凝土梁桥的有限元模型修正69

4.4 基于多目标优化的有限元模型动力修正78

4.4.1 数值模型算例78

4.4.2 预应力混凝土连续箱梁桥的有限元模型修正79

本章参考文献83

第5章 基于静动力的桥梁有限元模型修正84

5.1 基于静力的有限元模型修正方法84

5.1.1 基于静力的有限元模型修正的基本步骤84

5.1.2 加载工况、测试工况和待修正参数之间的关系86

5.1.3 基于静力的有限元模型修正误差分析89

5.2 基于静动力的有限元模型动力修正92

5.2.1 联合静动力的目标函数92

5.2.2 数值模型的修正93

5.2.3 工程应用实例96

本章参考文献106

第6章 基于响应面方法的桥梁有限元模型修正107

6.1 响应面方法的概念及其研究现状107

6.2 基于响应面方法的结构有限元模型修正109

6.2.1 试验设计110

6.2.2 参数显着性检验112

6.2.3 响应面函数形式的选择与拟合114

6.2.4 响应面模型验证117

6.3 基于动力响应面的有限元模型修正118

6.3.1 基于二阶响应面的有限元模型修正实例118

6.3.2 基于三阶响应面的有限元模型修正实例123

6.4 基于静力响应面方法的有限元模型修正132

6.4.1 基于静力响应面方法的模型修正原理132

6.4.2 数值算例分析134

6.4.3 基于静力响应面方法的桥梁有限元模型修正实例137

6.5 基于响应面模型修正的损伤识别142

6.5.1 基于单元模态应变能变化的损伤指标142

6.5.2 基于响应面模型修正的梁结构损伤识别数值模拟144

6.5.3 基于响应面模型修正的梁结构损伤识别试验验证153

本章参考文献161

第7章 基于响应面方法的桥梁有限元模型确认165

7.1 概述165

7.2 基于响应面的有限元模型确认方法166

7.2.1 有限元模型确认研究现状166

7.2.2 不确定性量化和传递分析168

7.2.3 计算／试验相关性分析169

7.2.4 模型有效性评估170

7.3 基于三阶响应面的下白石大桥有限元模型修正171

7.3.1 下白石大桥健康监测系统简介171

7.3.2 模态分析与监测数据统计处理173

7.3.3 下白石大桥初始有限元模型（FEM）186

7.3.4 待修正参数的选择及其范围的确定188

7.3.5 试验设计189

7.3.6 响应面函数拟合201

7.3.7 响应面模型验证206

7.3.8 模型修正206

7.4 基于高阶响应面的下白石大桥有限元模型确认207

7.4.1 下白石大桥不确定性量化和传递分析207

7.4.2 下白石大桥计算／试验相关性分析211

7.4.3 下白石大桥模型有效性评估215

本章参考文献216

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1、重要性

桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，其安全性和可靠性至关重要。有限元模型作为一种有效的桥梁结构分析方法，能够模拟桥梁在实际使用过程中的受力状态，为桥梁设计、施工和维护提供重要依据。然而，由于实际工程中存在诸多不确定性因素，有限元模型往往需要进行修正和确认，以确保其准确性和可靠性。

桥梁有限元模型修正和模型确认的重要性体现在以下几个方面：首先，可以提高桥梁设计的精度，降低设计风险；其次，有助于优化桥梁施工方案，提高施工效率；最后，有助于保障桥梁在使用过程中的安全性和可靠性。

因此，桥梁有限元模型修正和模型确认是桥梁工程领域的一项重要研究课题，对于提高桥梁工程质量和安全性具有重要意义。

2、方法

桥梁有限元模型修正和模型确认的方法主要包括以下几种：参数识别法、模型修正法、模型验证法等。

参数识别法是通过实验数据对有限元模型中的参数进行识别和修正，以提高模型的准确性。模型修正法是对有限元模型的结构、材料、边界条件等进行调整，以适应实际工程需求。模型验证法则是通过对比实际工程与有限元模型的计算结果，对模型进行验证和修正。

在实际应用中，可以根据具体工程情况和需求选择合适的方法，以提高桥梁有限元模型的准确性和可靠性。

3、应用

桥梁有限元模型修正和模型确认在桥梁工程领域具有广泛的应用，主要包括以下几个方面：

1）桥梁设计：通过修正和确认有限元模型，提高桥梁设计的精度和可靠性，降低设计风险。

2）桥梁施工：根据有限元模型，优化桥梁施工方案，提高施工效率，降低施工成本。

3）桥梁维护：通过有限元模型，对桥梁进行健康监测，及时发现并处理桥梁病害，保障桥梁安全使用。

4、发展趋势

随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展，桥梁有限元模型修正和模型确认技术也在不断进步。以下是一些发展趋势：

1）智能化：利用人工智能技术，实现桥梁有限元模型的自动修正和确认。

2）大数据：通过收集和分析大量实际工程数据，提高桥梁有限元模型的准确性和可靠性。

3）多学科交叉：将桥梁有限元模型修正和模型确认与其他学科相结合，如材料科学、力学等，以提高桥梁工程的整体性能。

总结：

桥梁有限元模型修正和模型确认是桥梁工程领域的一项重要研究课题，对于提高桥梁工程质量和安全性具有重要意义。本文通过对“桥梁有限元模型修正和模型确认.pdf电子书版文档下载”的深入分析，阐述了桥梁有限元模型修正和模型确认的重要性、方法、应用以及发展趋势，为桥梁工程领域的研究和实践提供了有益的参考。

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