[发明专利]基于长标距时频域信息的多尺度有限元模型修正方法

权利要求书

1.一种基于长标距时频域信息的多尺度有限元模型修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过长标距传感器测得桥梁的长标距应变动态时程响应；

(2)将测得的长标距应变动态时程响应进行滤波处理，得到桥梁长标距拟静态响应；

(3)将各个传感器的长标距拟静态响应的极值点连成线，极值点连线凸起处即为桥梁损伤所在位置；

(4)基于损伤识别的结果建立初始多尺度有限元分析模型，在识别存在损伤处由精细的实体单元建模，在结构完好部分则由抽象的梁单元建模，在两种单元的界面处将相关自由度进行绑定；

(5)随机采样模型初始参数值，用显式动力学算法计算模型的长标距应变动态时程响应；

(6)以模型计算的响应与实测的响应差构建目标函数，来量化当前模型和真实结构模型间的差距；

(7)用遗传算法不断尝试改变模型参数以降低目标函数值，缩小模型和真实结构间的差别，完成有限元模型的优化；

(8)当目标函数值不收敛时，重复步骤(7)，收敛时，则模型修正过程结束。

2.根据权利要求1所述的基于长标距时频域信息的多尺度有限元模型修正方法，其特征在于，所述步骤(1)中在测量时，测量的采样频率应大于等于两倍桥梁一阶自振频率。

3.根据权利要求1所述的基于长标距时频域信息的多尺度有限元模型修正方法，其特征在于，所述步骤(2)中在进行滤波处理时，滤波的截断频率应取为桥梁的一阶频率。

4.根据权利要求1所述的基于长标距时频域信息的多尺度有限元模型修正方法，其特征在于，所述步骤(6)中目标函数具体形式为

其中，n代表总传感器数量，T为测得的响应时程长度，为有限元模型模拟和实测得到的第i个传感器长标距拟静态响应值，t表示时间。

5.根据权利要求1所述的基于长标距时频域信息的多尺度有限元模型修正方法，其特征在于，所述步骤(4)相关自由度绑定具体为：将连接节点的水平设置为相同，同时实体单元界面上下各节点水平位移设置如下式约束关系：

(ux_i-ux_j)/h_ij＝θ

其中ux_i,ux_j为截面上下任意两节点i,j处的水平节点位移，h_ij为两节点间竖向距离，θ为梁单元节点转角位移。