藏式结构有限元模型修正与变形关系分析

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对在役结构进行长期甚至全寿命的实时监测以获得结构的性能状态,并预测结构或构件的损伤程度以在必要时对其进行有效地维修加固,是保障建筑结构始终处于良好工作状态的重要手段,对于古建结构亦是如此。本文以典型藏式古建结构为研究对象,基于结构的动态监测数据进行了结构动力特性分析,获取结构的动力特性参数,并据此进行了结构的有限元模型修正;基于数值模拟方法对其静态应变数据进行了关联性分析,并且对其构件的变形特征进行了研究。本文的主要工作包括:(1)基于典型藏式古建结构的加速度测试试验数据,采用随机减量和ITD的方法,对试验结构的模态参数进行了识别,得到了结构的频率、阻尼比和振型,对结构进行动力特性分析;(2)建立了试验结构的有限元模型,并通过基于人工神经网络的有限元模型修正方法,对该模型进行了修正,得到较为真实的结构有限元模型,为典型藏式结构的损伤识别、可靠度评估提供必要的基础研究;(3)总结了典型藏式传统建筑木构架的变形特征,主要有梁的过度下挠、构件的扭转、雀替的歪闪三种,在此基础上研究了诱发构件变形的主要因素。通过数值模拟提取结构上关键点处的应变值,对其进行关联性分析,提出了基于结构应变静态数据的变形判断与定位方法。
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