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专利号: 201711000283X
申请人: 青岛理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于动力或静动力的钢筋混凝土简支梁火灾模型修正方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤一、建立ANSYS精细化模型;

步骤二、选定模型中不确定物理参数作为待修正参数;

步骤三、确定待修正物理参数基准值及取值范围;

步骤四、进行参数灵敏度分析,确定模型的修正物理参数;

步骤五、依据均匀设计表构造样本点,并利用ANSYS精细化模型计算样本点对应的结构响应,依据结构响应构造损伤特征参数;

步骤六、将样本点对应的物理参数值及相应的损伤特征参数输入到修正界面中,建立对应的支持向量机修正模型;

步骤七、将实测模态信息进行组合,带入到建立的模型中,输出对应的物理参数回归值;

步骤八、依据修正结果重新设置模型物理参数,获得模型结构响应,并与实测对比;

步骤九、评价模型修正收敛性,若不收敛,重复步骤一到八;

步骤十、对达到收敛指标的结构模型,进行修正评价。

2.根据权利要求1所述的模型修正方法,其特征在于:步骤二所述的火灾前的待修正物理参数为包括简支梁支座偏移、支座刚度、混凝土弹性模量、混凝土密度。

3.根据权利要求1所述的模型修正方法,其特征在于:步骤二所述的火灾后的待修正物理参数包括混凝土弹性模量及混凝土密度。

4.根据权利要求1所述的模型修正方法,其特征在于:步骤五所述的火灾前的损伤特征参数为频率及振型的变化组合:{VCIP}={FCR1,FCR2...,FCRm,DF1,DF2...DFn}其中:

式中:

FCRi—第i阶频率的变化率;

fui—结构损伤前第i阶频率;

fdi—结构损伤后第i阶频率;

n—使用的振型阶数;

m—使用的频率阶数;

DFi—i阶模态对应于p个测试自由度的归一化后的振型向量;

Φij—第i阶模态第j测试自由度的振型分量。

5.根据权利要求1所述的模型修正方法,其特征在于:步骤五所述的火灾后的损伤特征参数为频率及振型的变化组合叠加位移信息:{VCIP+}={FCR1,FCR2...,FCRm,DF1,DF2...DFn,L1,L2...,LZ}式中Z为拾取的位移数量,Lz为对应第Z个位移值。

6.根据权利要求1所述的模型修正方法,其特征在于:步骤九所述火灾前模型修正的收敛准则为同时满足以下两个条件:结构响应修正终止:

式中 为第i阶n次修正后结构频率,δ为理想收敛界限值;

物理参数收敛终止:

式中Yi、Xi为第i个修正物理参数的初始修正区间上下限,a’ij为第i个物理参数j次修正后结果,δ及ε依据实际工程经验进行取值。

7.根据权利要求1所述的模型修正方法,其特征在于:步骤九所述火灾后模型修正的收敛准则为:其中J1、J2分别为绝对收敛终止指标和相对收敛终止指标,J1、J2上限依据工程经验进行取值,当两个收敛指标有一个满足时,就终止修正, 分别为修正前结构响应及n次修正后结构响应;m表示选取的结构响应总数。

8.根据权利要求1所述的模型修正方法,其特征在于:步骤十所述的模型修正的准确性的评价准则为:a、频率相关性评价指标

令结构第i阶频率的预测值和实测值分别为 那么他们之间的相关性表达式可以如下表示:当Ew越趋近于0时,表示模型修正结果越好;

b、模态置信准则评价

模态置信准侧同时考察了结构固有频率和振型的相关性,对结构修正前后振型的相关性做出了较好的评价,计算公式如下:上式中, 表示有限元计算的第i阶各测点模态振型,[ψ]i表示实验测试中获取的第i阶各测点模态振型,当Ew趋近于零,MAC趋近于1时,表示有限元模型和实际模型的模态相关性越好。