基于分层思想对复杂工程结构有限元模型修正技术

为了提高桥梁检测中对于桥梁健康状况评定的准确性,为桥梁的加固设计与长期健康监控提供依据。本文建立了用于修正桥梁有限元模型参数的bp神经网络程序,该bp神经网络程序利用了matlab软件实现,通过使用midascivil软件建立原始模型并将计算所得到的不同修正参数组合下的挠度计算值作为样本,对神经网络进行训练并对修正参数的实际值进行预测。由实测挠度值、修正前计算挠度值与修正后计算挠度值对比分析的结果可知,修改后的桥梁有限元模型挠度计算值介于实测值与修正前桥梁有限元模型计算值之间,修正后的相对差值大多小于10%,是原来相对差值的一半左右。bp神经网络对于修正参数的预测准确度高,桥梁有限元模型的精确性得到了提高。本文使用的桥梁有限元修正方法简单可靠,计算效率高,易于在工程实践中实现,为桥梁有限元模型的修正提供参考。

桥梁结构的长期健康监测和安全状态评估需要一个能真实反映结构静动力特性的有限元(fea)模型,而初始有限元模型与实际结构往往存在误差.提出一种有限元模型修正方法:首先进行环境激励测试,然后用随机子空间(ssi)识别,最后用粒子群算法(pso)进行优化.以一座模型斜拉桥为例,利用布置在桥梁上的拾振器,测试环境激励下的桥梁的振动信号;采用ssi法对测得的信号模态识别,并用pso修正有限元模型.结果表明,经过修正,桥梁有限元模型的第1,3,4和5阶频率值与实测信号分析值的误差均减小,能真实反映结构的静动力特性,可用于桥梁安全状态评估.

组合梁桥有限元修正模型的研究——为改善结构有限元模型的精度，减小理论模型计算结果与试验结果之间的误差，采用模型修正技术对建立的初始有限元模型进行修正。针对铁路组合梁桥模型修正的问题，进行了大量的试验和研究，着重对组合梁力学参数和边界条件进行了...

绳索结构有限元模型的建立——本文介绍了绳索结构有限元模型的建立

以某一桥梁模型为对象,基于响应面模型的损伤识别法对桥梁结构的模型进行优化求解,采用d最优设计进行桥梁结构模型修正,选择时域和频域特征参数作为拟合响应面输出.利用designexpert8.0软件进行方差分析,对参数进行显著性检验,剔除样无关变量,对剩余参数进行回归分析拟合二次多项式响应模型.研究结果表明:通过响应面技术对初始有限元模型进行修正,对比修正值与实测值的频率取值与实测值趋于一致,频率相对误差值在1％以内,挠度修正误差在2％以内,修正精度满足实际使用要求.

以某一桥梁模型为对象,基于响应面模型的损伤识别法对桥梁结构的模型进行优化求解,采用d最优设计进行桥梁结构模型修正,选择时域和频域特征参数作为拟合响应面输出。利用designexpert8.0软件进行方差分析,对参数进行显著性检验,剔除样无关变量,对剩余参数进行回归分析拟合二次多项式响应模型。研究结果表明:通过响应面技术对初始有限元模型进行修正,对比修正值与实测值的频率取值与实测值趋于一致,频率相对误差值在1%以内,挠度修正误差在2%以内,修正精度满足实际使用要求。

以彭水电站引水隧洞弯管段混凝土衬砌定型模板为例,探讨了大型复杂定型钢模板结构有限元建模、约束处理和分析方法;通过近似等边矩形单元网格划分、考虑外支撑接触非线性和保持各构件空间连接效应,建立了不同衬砌段位置和支撑形式条件下的定型钢模板有限元模型;计算了不同工况下模板的应力与变形;给出了4种典型工况的分析计算结果,为模板结构优化及支撑选择找到依据.

砂井地基沉降的二维有限元分析（二）——修正剑桥渗流耦合模型有限元及实例计算——详细介绍了将修正剑桥模型和blot固结理论耦合形成的修正剑桥渗流耦合模型二维平面应变有限元方法，采用编制的该模型有限元程序，结合前文介绍的砂井地基三维问题等效成二维问题...

描述了安装在地基里的护栏立柱实用的有限元模型。立柱地基相互作用由一列非线性未耦合的弹簧建模。由非线性显示有限元程序lsdyna3d分析,通过用弹性摆撞击埋在地基里的立柱测试结果进行比较,结果表明,立柱地基模型是有效的、切实可行的,并可应用在护栏模型里。

多模型biot固结有限元分析——本文作者建立了基于多个本构摸型的biot固结平面应变问题的有限元方程，并编制了相应的程序，最后用一实例作了验证，得出比较满意的结论。

加筋土挡墙有限元模型现状综述——对现有加筋土挡墙的有限元计算理论及各种有限元模型进行了综述，通过有限元分析，得到一些有助于加筋土挡墙设计的结论。

介绍具有材料非线性的梁单元和剪力墙单元.单元刚度集成采用了8点高斯积分,既保证了精度又保证了计算效率.梁截面力学特性的计算中采用高斯点积分替代通常的非线性单元集成的纤维束集合,适当减少了计算次数.在线性壳单元的模式下结合剪力墙的构造和受力特点建立起一种非线性墙单元.墙单元的每个高斯点近似考虑了双向应力作用,以满足混凝土在双向应力作用下的强度变化.

组装式货架有限元分析结构模型的研究

工程结构实例有限元分析

车身等复杂焊接结构中大量焊点的建模方法对其刚度和固有振动频率(亦即动刚度)的有限元分析精度具有较大影响。基于两个解析分析模型,对不同焊点连接模型及其网格相关性对焊接结构刚度和动态特性有限元模拟精度的影响及其原因进行了分析。分析表明,采用不同焊点连接模型得到的焊点附近局部结构的模拟刚度差异,主要是由于焊点所传递的载荷的分布区域大小不同引起的。焊点附近网格单元尺寸变大时,采用直接连接模型得到的焊点附近局部结构的模拟刚度会相应增加;但是采用rbe3单元连接模型时,也可能会由于受到焊点中心与网格之间的相对位置等因素的影响而出现相反的情况。焊点直径变大时,采用rbe3单元连接模型得到的焊点附近局部结构的模拟刚度也会相应增加,但是通过适当调整被焊接结构的有限元网格划分,可以使得该模拟刚度随焊点直径变化的灵敏度最小。通过对一个双帽形焊接薄壁梁结构的几种不同有限元建模方式及相应的刚度和固有振动频率分析结果讨论,验证了给出的解析分析方法的有效性及结论的正确性。

对于复杂工程施工系统,工期一定、资源均衡的资源进度计划是需要解决的一个重要且有相当难度的问题.首先利用程序实现了在工程实践中运用的两种经典模型,即削峰填谷模型和最小方差模型,并对比分析了各自的特点;然后引入近年发展起来的遗传算法模型,并加以改进实现.最后将三种模型应用到某大型水电站地下洞室群施工系统资源优化中,获得了各自的仿真优化计算结果.通过比较分析可知,遗传算法模型相对最优,能够很好地满足实际的施工需要,同时也为此类问题的模型选择提供了依据.

有限元计算在复杂混凝土结构配筋中的应用——对复杂结构来说，混凝土结构的配筋计算一直没有很好的方法。有限元软件其强大的通用性是混凝土配筋计算的一种很好手段。本文通过对一漩流沉淀池的有限元分析，给出复杂混凝土结构配筋计算的方法

第16卷第3期 2007年9月 计算机辅助工程 computeraidedengineering vo.l16no.3 sept.2007 文章编号:10060871(2007)03002505 复杂大跨空间钢结构非线性有限元稳定分析 刘晓,罗永峰 (同济大学土木工程学院,上海200092) 摘要:由于工程应用中空间钢结构跨度增大导致结构整体失稳问题越来越突出,且现有规范缺 少专门的大跨空间钢结构设计方法,因此,针对大跨空间钢结构设计中需要对具体结构进行非线性 有限元整体稳定分析来保证结构安全性的问题,简单介绍大跨钢结构稳定分析的概念,对某具体工 程实例的大跨钢结构屋盖进行完善结构和带缺陷结构的大位移弹性整体稳定和弹塑性稳定分析. 通过比较数值仿真结果,总结此类大跨空间钢结构的整体稳定特点,为

中国泰州医药城会展中心工程首次采用具有造型美观、倾斜角度大、技术含量高的经脉幕墙结构,解决了钢骨架体系内力分布不均衡及局部变形量大的关键技术设计难题。在全面分析6种不同荷载组合的前提下,结合会展中心休息区经脉幕墙结构建筑设计要求,建立包含6435个结点的不规则几何空间模型。通过修正的双重非线性有限元计算模型获得到最不利荷载组合条件下的不同杆件的轴力大小分布图和位移变化图,包括最大轴力、最小轴力及组合位移。计算结果满足结构设计的整体规范要求,而最大内力和位移分布情况为局部构造的特殊处理及施工过程控制提供了依据。

对于非板、梁、柱及杆系等较为复杂的水工结构,采用有限单元法计算,不仅可适应结构体型以及边界条件的复杂性,而且可以较为准确地得出结构变形情况及内部应力的分布,进而依据应力分布计算截面配筋量。结合夹岩水利枢纽坝后厂房工程实例,建立三维有限元模型,分析了厂房变形特征,并根据应力计算结果分析了结构所需的配筋量。

对于非板、梁、柱及杆系等较为复杂的水工结构,采用有限单元法计算,不仅可适应结构体型以及边界条件的复杂性,而且可以较为准确地得出结构变形情况及内部应力的分布,进而依据应力分布计算截面配筋量.结合夹岩水利枢纽坝后厂房工程实例,建立三维有限元模型,分析了厂房变形特征,并根据应力计算结果分析了结构所需的配筋量.

三维技术在建立空间结构有限元模型中的应用——通过对几个常用的cad/cae软件建模功能及其优缺点的分析和南通体育会展中心屋盖结构三维模型建立过程的介绍,总结作者部分的建模经验和体会,以供参考。