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基于动力刚度法与粒子群优化算法的拉索参数识别
  • ISSN号:1002-0268
  • 期刊名称:《公路交通科技》
  • 时间:0
  • 分类:U441[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51578227)
中文摘要:

拉索一般设置有一个或多个中间支承,其振动频率与索力对应关系不甚明确,基于动力刚度法与粒子群算法,对带有多个中间支承的拉索进行参数识别。将拉索视为无限自由度体系,导出精确的单元动力刚度矩阵,通过集成及求解得到总体动力刚度矩阵和频率方程,引入Wittrick-Williams算法求解拉索振动频率;根据拉索振动频率拟合的参数识别方法,将之转化为一优化问题,采用带变异算子的粒子群优化算法进行拉索参数识别。通过有限元仿真分析对带有两个中间弹性支承的两端固结拉索进行了算法的验证,并选取一座实桥的3根两端设置高阻尼橡胶减振器的典型拉索进行了参数识别。研究表明,对具复杂边界条件拉索,基于动力刚度法与粒子群优化算法的参数识别方法能够获得较好的索力测试精度。

英文摘要:

Intermediate supports are generally configured at the two ends of the cable, which make the relationship between cable force and vibration frequency not so clear. The dynamic stiffness method and particle swarm optimization (PSO) are employed to identify the structural parameters of the cables with multiple intermediate supports. Considering the cable as an infinite degrees of freedom system, the exact element dynamic stiffness matrix is derived and integrated to attain the global dynamic stiffness matrix and frequency equation, and the Wittrick - Williams algorithm is introduced to solve the vibration frequency of the cable. According to the cable vibration frequency fitting-based parameter identification method, the problem is transformed into an optimization problem, and the cable parameter is identified using particle swarm optimization (PSO) with mutation operator and verified by a finite-element simulation analysis on a fixed- fixed cable with 2 intermediate elastic supports. The structural parameters of 3 typical cables with high damping rubber absorbers installed at two ends for a cable-stayed bridge are identified. The result shows that for the cable complex boundary condition, the parameter identification method based on dynamic stiffness method and PSO can obtain better test precision.

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期刊信息
  • 《公路交通科技:应用技术版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国交通运输部
  • 主办单位:交通部公路科学研究院
  • 主编:陈国靖
  • 地址:北京市海淀区西土城路8号
  • 邮编:100088
  • 邮箱:tec@rioh.cn
  • 电话:010-62079557
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0268
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2279/U
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:9097