鰲峰洲大橋的有限元模型修正
時(shí)間:2011-09-08 10:22來(lái)源:未知 作者:admin 點(diǎn)擊:次
本文采用的基于敏感度分析的有限元修正方法，屬于優(yōu)化問(wèn)題的范疇，主要涉及到修正參數(shù)的選取、目標(biāo)函數(shù)的確定和優(yōu)化算法的選擇等方面。
1. 修正參數(shù)的選取和修正范圍的確定
采用在經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上結(jié)合靈敏度分析的方法進(jìn)行修正參數(shù)的選取。預(yù)應(yīng)力大小對(duì)預(yù)應(yīng)力梁動(dòng)力特性的影響較小[10]，可以不作為修正的參數(shù)。據(jù)建模和經(jīng)驗(yàn)，本模型可作為修正的參數(shù)包括，混凝土的質(zhì)量密度和彈性模量，箱梁上翼緣板（含橋面鋪裝層）的厚度以及支墊縱向和橫向彈簧的彈簧剛度等。在修正之前首先對(duì)這些參數(shù)做靈敏度分析，為參數(shù)的選擇提供參考。
對(duì)上述5個(gè)參數(shù)進(jìn)行參數(shù)的靈敏度分析，得到的結(jié)果見(jiàn)圖3�？梢钥闯�，混凝土的質(zhì)量密度對(duì)頻率的變化影響是比較大的，而且對(duì)各階頻率具有幾乎相同的敏感度，而混凝土的彈性模量對(duì)各階頻率均有較高的敏感度，但是對(duì)橫向一階和縱向一階則不是那么敏感。頂板的厚度對(duì)各階的頻率都有一定的影響，且影響的程度都不一致。縱向彈簧的彈簧剛度對(duì)縱向的一階頻率有很大的影響，對(duì)縱向的二階頻率也有一定的影響，不影響橫向的頻率，但會(huì)對(duì)豎向頻率產(chǎn)生一些影響。橫向彈簧的彈簧剛度對(duì)橫向的頻率影響較大，而對(duì)于其余階的頻率的影響就很小了橋梁伸縮縫。
可見(jiàn)，以上5個(gè)參數(shù)對(duì)頻率都有一定的影響，雖然縱向彈簧只對(duì)縱向一階的頻率較為敏感，但是縱向彈簧的彈簧剛度反映的是各種條件對(duì)橋梁縱向的綜合約束效果，所似要將其選為修正的參數(shù)，以便得到橋梁的縱向約束情況。綜合以上分析，可將混凝土的質(zhì)量密度和彈性模量、箱梁上翼緣板的厚度以及縱向和橫向彈簧的彈簧剛度5個(gè)參數(shù)作為橋梁模型的修正參數(shù)橋梁伸縮縫。
根據(jù)設(shè)計(jì)的有關(guān)資料和各個(gè)參數(shù)靈敏度的分析，設(shè)定修正參數(shù)的范圍，混凝土的彈性模量為3.5×l04～4.2×l04 MPa，混凝土質(zhì)量密度受環(huán)境因素影響較小，考慮施工等其他因素，取 。其變化范圍為0. 95×2550～1. 05×2550 kg/m3，頂板的厚度最小值取實(shí)際箱梁的頂板厚度為0. 25m，最大值取箱梁實(shí)際頂板厚度和橋面鋪裝層厚度之和為0.60m，橫向彈簧剛度的范圍為0.8×l07～8.0×l07 N／m，縱向彈簧剛度的變化范圍則為0.8×l08～8.0×l08 N／m。
