基于温度效应的桥梁结构模型非线性边界条件参数识别

杨 浩， 王佐才， 任伟新

(合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009)

基于温度效应的桥梁结构模型非线性边界条件参数识别

杨 浩， 王佐才， 任伟新

(合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009)

超静定桥梁结构的温度作用效应会导致桥梁支座变形过大甚至破坏等损伤，从而使桥梁结构支座等局部构件进入非线性。而桥梁结构的温度效应本身又与其刚度和支座边界条件密切相关，因此在进行桥梁结构温度效应的模拟分析中，需要确定桥梁结构的非线性边界条件的参数，从而建立温度效应分析的可靠模型。通过对不同温度模式作用下的具有非线性平动和转动边界条件的梁式结构的温度效应分析，揭示了非线性边界条件参数与结构位移和应变温度效应的关系，并依此建立基于温度作用效应的优化目标函数，通过基于函数梯度的优化算法来实现非线性边界条件参数的识别。根据一座系杆拱桥的实测数据，验证了基于温度效应的边界条件参数识别方法的有效性。

温度效应；边界条件；非线性；有限元模型；识别

0 引 言

对于超静定的桥梁结构,温度效应是导致桥梁结构开裂、支座变形与破坏等损伤的重要原因之一。因此,对桥梁结构的温度效应分析一直都是国内外学者研究的重要课题之一。

目前关于桥梁结构温度效应的研究主要集中在桥梁结构温度分布规律和温度作用效应的分析。例如,早在1965年,文献[1]就根据气象温度资料对桥梁结构的温度分布进行了研究,并研究了线性温度分布作用下桥梁结构的应力效应。……