基于模型修正的人行桥动力性能评估.docx

基于模型修正的人行桥动力性能评估
引言
人行桥在城市建设中扮演了至关重要的角色，以保证人们的行走安全。与此同时，由于人行桥长度、宽度和跨度的不同造成每座人行桥的动态响应也会存在差异，而这些因素对人行桥的稳定性和安全性能有着至关重要的影响。
为了准确地评估人行桥的动力性能，必须考虑人行桥结构动态载荷和材料非线性、几何非线性等多个因素的影响。传统方法使用的计算机模拟方法无法完全准确地考虑所有影响因素。因此，基于模型修正的动力性能评估方法被广泛采用。
本文将介绍基于模型修正的人行桥动力性能评估方法，重点讨论其原理、过程和优点，并通过一个实际案例来演示该方法的应用。
基于模型修正的人行桥动力性能评估方法
基于模型修正的人行桥动力性能评估方法是通过在模拟计算过程中，对模型所做的修正来提高模拟精度以达到更加准确的动力性能评估。
该方法的主要步骤如下：
步骤1：建立桥梁模型并设置参数
通过使用计算机辅助设计软件，根据实际建造的桥梁建立桥梁模型，并设置参数，包括桥梁的几何参数和材料参数等。其中，几何参数包括桥梁长度、宽度和跨度等；材料参数包括桥梁中各个零部件的弹性模量，材料单元的参数等。
步骤2：确定桥梁工况
确定桥梁的工况是该方法中非常重要的一步。桥梁的工况包括荷载、支座刚度、阻尼比等。需要根据该桥梁所处的环境和使用情况进行合理的选择和设置。
步骤3：进行计算分析
将桥梁模型和桥梁工况输入到计算程序中进行计算分析。通过计算分析可以获得桥梁不同工况下的静力和动力响应情况。但是，由于存在多个不确定因素，计算结果可能会存在误差。
步骤4：对计算结果进行模型修正
在上一步计算得到的结果基础上，通过实测数据、模型试验等方式来修正计算模型。修正内容包括材料参数、边界条件、刚度等。通过这些修正，提高模型计算精度和可靠性。
步骤5：重复上述步骤
重复上述步骤，直到得到较为准确的模拟结果为止。
应用案例
以一座某市建造的人行桥为例，对其进行动力性能评估。具体步骤如下：
步骤1：建立桥梁模型并设置参数
利用AutoCAD软件绘制了该人行桥的几何草图，并根据工程数据参数和经验值等建立了人行桥的有限元模型。其中，桥梁为钢筋混凝土结构，长32m、宽2.5m、跨度为30m。桥面结构为正交网格状刚性板承载，主梁型式为钢箱形。人行桥材料参数采用的是国家标准材料参数。
步骤2：确定桥梁工况
考虑了不同的荷载影响，包括动态荷载、静态荷载和环境荷载。并在支座加装阻尼器、调整桩基刚度等方式来设置支座刚度和阻尼比等参数。
步骤3：进行计算分析
将人行桥模型和工况输入到ANSYS中进行计算分析。结果表明，该人行桥在荷载作用下受到动态振动，且振幅和频率较大。
步骤4：对计算结果进行模型修正
通过桥上放置记载设备进行实测。将实测数据与计算结果进行比对后，调整模型中的材料参数和各零部件的刚度等内容。同时，在支点处加装阻尼器、调整桥墩基础刚度等方式来修正计算模型。
步骤5：重复上述步骤
对模型的修正进行反复多次，直到模拟结果与实验数据基本相符后，才得到了较为准确的动力性能评估数据。
结论
基于模型修正的人行桥动力性能评估方法能够有效提高评估结果的准确性和可靠性。该方法可以避免传统计算机模拟方法存在的误差以及不可考虑的因素，从而更加精确的评估人行桥的性能。同时，该方法主要通过对模型的修正来提高模型的可靠性，具备成本低、精确度高等优点。