一种基于响应面法的斜拉索力识别优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于响应面法的斜拉索力识别优化方法，包括以下步骤：(1)初步确定拉索各参数取值；(2)建立拉索初始悬链线有限元模型，结合拉索静力学微分方程求得拉索解析解，验证初始有限元模型的有效性；(3)选择拉索初始索力，施加到初始有限元模型中进行模态分析，得到拉索频率；(4)确定影响斜拉索频率计算结果的参数，基于响应面法进行试验设计，得到各试验方案对应的拉索各阶频率；(5)对参数进行显著型分析，得到对目标函数具有显著性影响的项；(6)拟合响应面方程，并进行拟合精度检验；(7)将实测频率代入响应面方程进行优化求解，得到一组待修正参数最优取值；(8)将参数修正值代入初始有限元模型进行模态分析得到修正后的拉索频率，与实测值对比，验证修正效果；(9)将各参数修正值代入现有索力计算公式中进行计算；其目标是得到符合拉索实际的索力计算参数，使得索力计算结果的计算偏差满足工程要求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于响应面法的斜拉索力识别优化方法


[0001]本专利技术属于桥梁工程
，具体涉及一种基于响应面法的斜拉索力识别优化方法。

技术介绍

[0002]斜拉索是斜拉桥的重要构件，起到将部分主梁恒载与活载传递到主塔的纽带作用，索力测量的精准与否直接影响到斜拉桥的施工安全及成桥服役后能否达到设计合理状态。
[0003]目前最常用的索力测量方式有两种：直接测量和间接测量。直接测量即直接通过仪器测得斜拉索索力，最常见的有压力表测定法和压力传感器测定法；间接测量即通过测定斜拉索自身特性的改变来计算得到对应的斜拉索索力，最常见的有磁通量测量法和频率测量法。其中，频率法是应用最为普遍的索力测量方法，其精度主要取决于索力计算公式及各拉索参数的具体取值等诸多因素的影响。现在的频率法索力识别也多采用已有的统一计算公式，通过将斜拉索各参数设计值代入公式中进行计算得到索力值。然而在实际工程中拉索参数的取值并不完全等于设计值，因此得到符合拉索实际的索力计算参数显得尤为重要。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于响应面法的斜拉索力识别优化方法，其特征在于，包括：初步确定拉索各参数取值；建立拉索初始悬链线有限元模型，结合拉索静力学微分方程求得拉索解析解，验证初始有限元模型的有效性；选择拉索初始索力，施加到初始有限元模型中进行模态分析，得到拉索频率；确定影响斜拉索频率计算结果的参数，基于响应面法进行试验设计，得到各试验方案对应的拉索各阶频率；对参数进行显著型分析，得到对目标函数具有显著性影响的项；拟合响应面方程，并进行拟合精度检验；将实测频率代入响应面方程进行优化求解，得到一组待修正参数最优取值；将参数修正值代入初始有限元模型进行模态分析得到修正后的拉索频率，与实测值对比，验证修正效果；将各参数修正值代入现有索力计算公式中进行计算；其中，优化的目标为：得到符合拉索实际的索力计算参数，使得索力计算结果的计算偏差满足工程要求。2.根据权利要求1所述的一种基于响应面法的斜拉索力识别优化方法，其特征在于，初步确定拉索各参数取值包括：依据相关文献得到拉索各参数变异系数，结合设计图纸初步确定拉索各参数取值。3.根据权利要求2所述的一种基于响应面法的斜拉索力识别优化方法，其特征在于，验证初始有限元模型的有效性包括：通过找形分析法确定拉索在自重作用下的初始线形，建立斜拉索三维有限元模型，结合拉索静力学微分方程求得拉索解析解与有限元模型数值解进行对比，验证初始有限元模型的有效性。4.根据权利要求3所述的一种基于响应面法的斜拉索力识别优化方法，其特征在于，选择拉索初始索力，施加到初始有限元模型中进行模态分析，得到拉索频率包括：选择拉索初始张拉力(即施工现场拉索实际张拉的力)为初始索力T，施加到初始有限元模型中进行模态分析，得到拉索频率f。5.根据权利要求4所述的一种基于响应面法的斜拉索力识别优化方法，其特征在于，确定影响斜拉索计算参数，基于响应面法进行试验设计，得到各试验方案对应的拉索各阶频率包括：选择拉索计算长度、拉索抗弯...

【专利技术属性】
技术研发人员：许世展，陈文博，赵新征，王旭，马迎港，俞顺，李杨，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：