以建立面向大跨桥梁结构状态评估的多尺度有限元模型为目标,研究了多尺度模型的建模方法及其策略,结果表明基于多点约束的建模方法是目前建立大跨结构多尺度模型的有效方法。以青马大桥为背景,模拟了大跨桥梁结构在典型载荷下的动力响应,结果表明结构中的动应力表现为线性和局部性,受移动载荷速度影响不明显;结构中的动位移表现为非线性和整体性,随移动载荷速度的增加而增大,这为桥梁结构的状态评估提供了一定的依据。研究了结构关键区域响应的场测量方法,提出了全景光弹测试技术,实现了较大尺寸模型的高精度直观测量,为局部精细模型修正所需的完备响应数据提供了测量方法。研究了多重子步模型修正方法,给出了先实现误差定位,再实现参数修正的分步修正模型的方法,为多尺度模型的整体修正提供了基础。研究了参数灵敏度分析方法,给出了基于复变量求导法的复域灵敏度分析方法,将函数偏导数的计算转化为复域函数值的计算,显著提高了计算效率,为模型的参数修正提供了高精度的参数灵敏度数值计算技术。提出了基于子结构回代技术的局部细节模型的参数修正方法,实现了基于整体测量信息的局部模型修正技术。以上成果为大跨桥梁结构的状态评估提供了一定的理论基础。
英文主题词long span bridge; multi-scale model; structural state assessment; model updating; complex domain sensitivity analysis