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《湖南大学》 2015年
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基于现场实测的高层建筑有限元模型修正研究

陈奋  
【摘要】:随着计算机技术的发展,有限元分析方法在多个学科上都有广泛的应用。对于土木工程学科,有限元分析方法普遍运用在结构的动力、静力等计算分析,一个高精度的有限元模型对结构分析的准确性起着至关重要的作用。然而,有限元模型计算结果和实际结构测试结果之间不可以避免存在偏差,此外随着建设事业的发展土木结构的形式也日趋复杂,这也使得仅仅靠经验建立起和实际结构(实际测试结果)完全吻合的有限元模型的想法变得更加不切实际,因此对有限元模型修正技术进行研究的必要性日益凸显。本文以沿海某高层建筑为例对基于实测结果的有限元模型修正进行研究,文章主要包括以下内容。首先,研究了传感器的优化布置问题。该问题是基于实测的有限元模型修正的重要内容之一,传感器的配置对于实测过程中数据采集的有效性以及模型修正过程中计算/实测结果的相关性有着重要的影响,本文联合有效独立法以及遗传算法对该高层建筑结构进行传感器优化布置,首先利用有效独立法进行候选测点的选取,进而利用遗传算法确定模态测试中测点布置方案。其次,对高层建筑结构开展了结构动力特性的现场测试,对测试结果进行处理识别得到模态参数;并利用模态参数对初始有限元模型进行修正。对模型设计参数修正时有效的利用均匀设计的方法减少了修正过程的计算次数。从修正结果来看,本文的计算方法能在较少的计算次数下得到较高精度的有限元模型。最后,对修正后的有限元模型进行结构风致响应计算,将计算结果与实测的结果进行对比,对比的结果不仅进一步验证了有限元模型的精度和本文修正算法的正确性,也说明了修正后的有限元模型可以很好适用于结构的抗风性能研究。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU973.3;TU317

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