基于頻率、NMD和模態(tài)柔度的鋼結(jié)構(gòu)人行天橋模型分組修正方法研究*
張毅剛1,2，趙銳1,3
- 摘 要
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張毅剛1,2，趙銳1,3（1 北京工業(yè)大學(xué)空間結(jié)構(gòu)研究中心， 北京 100124； 2 北京工業(yè)大學(xué)城市與工程安全減災(zāi)省部共建教育部重點實驗室，北京 100124； 3 新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院， 烏魯木齊 830046）［摘要］修正后的結(jié)構(gòu)有限元模型是進行結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)。對于鋼結(jié)構(gòu)人行天橋，由于鋼材加工批次的不同，選取待修正參數(shù)時先將人行天橋各部分分組進行靈敏度分析，然后以頻率、NMD和模態(tài)柔度同數(shù)量級的和最小作為目標(biāo)函數(shù)，利用ANSYS的優(yōu)化模塊對結(jié)構(gòu)進行模型修正。仿真結(jié)果表明，修正后的有限元模型計算結(jié)果與模擬結(jié)果非常接近，可以用此方法建立基準(zhǔn)有限元模型。［關(guān)鍵詞］鋼結(jié)構(gòu)人行天橋；修正參數(shù)分組；動力模型修正；優(yōu)化設(shè)計中圖分類號：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-848X(2013)10-0031-05Research of model group updating method based on frequency, NMD and modal flexibility input for steel footbridge structuresZhang Yigang1,2, Zhao Rui1, 3(1 Space Structures Research Center, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China; 2 Key Lab of Urban Security and Disaster Engineering, MOE, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China；3 School of Architecture Engineering, Xinjiang University, Urumqi 830046, China)Abstract: Finite element model after updating is the basis for the structural analysis. For the steel footbridge structure, due to the different batches of the steel processing, the sensitivity analysis in group for each part of the footbridge was done to select the updating parameters. Then regarding the sum minimum of frequency, NMD and modal flexibility with the same order of magnitude as objective function, structure model was updated by using ANSYS optimization module. The simulation results show that the updated finite element model calculation results and simulation results are close and the method can be used to establish the benchmark finite element model.Keywords: steel footbridge structure; group updating parameter; dynamic model updating; optimization design*北京工業(yè)大學(xué)城市與工程安全減災(zāi)省部共建教育部重點實驗室資助。作者簡介：張毅剛，教授，博士生導(dǎo)師，Email: zyg@mail.bjut.edu.cn。參考文獻(xiàn)［1］朱宏平,黃民水.基于環(huán)境激勵的橋梁結(jié)構(gòu)動力有限元模型修正研究［J］.華中科技大學(xué)學(xué)報：城市科學(xué)版，2009, 26(1):1-11.［2］田仲初,彭濤,陳政清.佛山東平大橋靜動力分層次有限元模型修正研究［J］.振動與沖擊,2007, 26(6):162-165.［3］馮新,李國強,范穎芳.幾種常用損傷動力指紋的適用性研究［J］.振動、測試與診斷,2004, 24(4):277-280.［4］宗周紅,夏樟華.聯(lián)合模態(tài)柔度和靜力位移的橋梁有限元模型修正方法［J］.中國公路學(xué)報,2008, 21(6):43-49.［5］MOLLER P W, FRIBERG O. Updating large finite element models in structural dynamics ［J］. AIAA Journal,1998, 36(10):1861-1868.［6］方銘,羅銀淼.城市人行天橋振動測試研究［J］.東南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2001, 31(5A):98-100.［7］法永生,李東.某鋼結(jié)構(gòu)人行天橋動力特性測試與有限元分析［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2007, 37(3):63-65.［8］GB/T 709—2006熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差［S］. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.［9］JT/T 4—2004公路橋梁板式橡膠支座［S］. 北京:人民交通出版社，2004.［10］邵旭東.橋梁工程［M］.北京：人民交通出版社，2004.
