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基于多目标进化算法的多尺度有限元模型更新方法

胡文哲 崔闯 王昊 张清华

程永锋, 张谦, 卢智成, 孙宇晗, 孟宪政, 杨世江. 典型1000kV高抗模型抗震和隔震试验研究[J]. 工业建筑, 2018, 48(6): 38-43. doi: 10.13204/j.gyjz201806008
引用本文: 胡文哲, 崔闯, 王昊, 张清华. 基于多目标进化算法的多尺度有限元模型更新方法[J]. 工业建筑, 2023, 53(8): 161-167. doi: 10.13204/j.gyjzG22061306
HU Wenzhe, CUI Chuang, WANG Hao, ZHANG Qinghua. Multi-Scale Finite Element Model Update Method Based on a Multi-Objective Evolutionary Algorithm[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2023, 53(8): 161-167. doi: 10.13204/j.gyjzG22061306
Citation: HU Wenzhe, CUI Chuang, WANG Hao, ZHANG Qinghua. Multi-Scale Finite Element Model Update Method Based on a Multi-Objective Evolutionary Algorithm[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2023, 53(8): 161-167. doi: 10.13204/j.gyjzG22061306

基于多目标进化算法的多尺度有限元模型更新方法

doi: 10.13204/j.gyjzG22061306
基金项目: 

国家自然科学基金项目(52108176,51978579,51878561);桥梁结构健康与安全国家重点实验室开放课题(BHSKL19-06-KF);四川省交通运输科技项目(2019-ZL-12);四川省科技计划项目(2021YJ0037)。

详细信息
    作者简介:

    胡文哲,男,1999年出生,硕士研究生,wzh_112358@163.com。

    通讯作者:

    崔闯,男,1989年出生,工学博士,副教授,ccui@swjtu.edu.cn。

Multi-Scale Finite Element Model Update Method Based on a Multi-Objective Evolutionary Algorithm

  • 摘要: 确定大跨桥梁当前状态,明确各关键部位的受力特性,是评估其性能退化及剩余寿命的前提。采用Kriging元模型建立了大跨度桥梁多尺度的代理模型,并使用多目标进化算法和演化控制算法,建立了大跨桥梁模型更新方法。以典型的某大跨度斜拉桥为例,建立大跨度斜拉桥多尺度有限元模型,全局模型整体结构采用梁单元、局部采用板壳单元,通过使用多点约束方法(MPC)满足边界条件。以健康监测系统实测数据为基础,对模型自振频率、位移响应和应力响应进行修正。结果表明:采用多目标进化算法得出的全局和局部指标修正结果与实测数据均吻合较好,相较于初始有限元计算值,自振频率平均相对误差降低了3.38%,位移响应平均相对误差降低了10%,应力响应平均相对误差降低了5%。总体而言,采用Kriging元模型和多目标进化算法可实现大跨桥梁多尺度模型的修正和更新。
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  • 收稿日期:  2022-06-13
  • 网络出版日期:  2023-10-17

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