基于试验模态的连续刚构桥施工监控参数识别研究

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施工过程中的连续刚构桥受到各类因素影响,各类参数会出现不同程度偏差,致使最终的成桥状态偏离设计目标。因此,大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工监控工作意义重大,确保施工状态与成桥状态符合桥梁结构设计状态期望值。参数识别作为监控的重要环节,通过分析结构状态误差,借用各类数学算法工具可识别施工过程设计参数的真实值。本文在现有施工监控参数识别的研究基础上,基于静力测试与模态测试两个方面对连续刚构桥的施工监控进行了参数识别研究,主要工作如下:1、通过相关文献查阅,归纳总结了施工监控的众多影响因素及最小二乘法、神经网络等参数识别方法的原理,根据三岔沟大桥的工程特点及施工进度,建立了桥梁的施工监控计算模型,为参数识别提供修正的基础数据。2、参数识别的方法较多,其本质都是寻求结构状态静动力响应误差的最优解,在进行定量的参数识别之前,先定性的分析参数敏感性,确定挠度与应力的主要设计参数,为参数识别的参数选取提供依据。3、采用最小二乘法分别基于静力测试与模态测试对三岔沟大桥的短、中、长三类悬臂状态进行了主梁结构的主要设计参数定量识别,根据结果修正了理论模型,在此基础上对比分析了桥梁的理论与实测控制结果。4、采用无线加速度传感器对三岔沟大桥的短、中、长三类悬臂状态做了环境激励模态测试试验,采用最小二乘法及神经网络算法将测试结果用于后文基于模态的自重与刚度识别,比较两种算法的优缺点。5、在简支梁、悬臂梁的基础上推导自由端刚性质量悬臂梁频率及振型的解析表达式,根据解析表达式选取一个等截面型式的自由端刚性质量悬臂梁进行了算例分析,得到了频率及振型随跨径的数值解。
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