基于遗传算法的斜拉桥基准模型参数修正方法

摘要

健康监测对于斜拉桥结构全寿命的安全使用十分重要，而使用传感器采集斜拉桥数据进行健康监测存在盲区.结合Benchmark模型对桥梁结构进行监测，能够在给定状态下，比较和评价不同的健康监测方法标准，对桥梁的设计、运营以及管养等方面有重要意义.本文基于背景工程，提出用于斜拉桥结构健康监测的基准模型.首先，使用Matlab建立斜拉桥的鱼骨梁简化有限元模型，并建立斜拉桥的板壳单元精细模型，作为简化补充模型和模态矫正模型；其次，采用正交试验设计，对建模过程中的待修正参数进行斜拉桥动力特性参数的显著性分析；最后，基于遗传算法对模型参数进行修正，提出了动态自适应技术和并列选择的方法优化遗传算法结构，干涉遗传选择过程，并赋予初始种群更高的离散性，与调用GA函数的方法对模型进行修正进行比较，验证了改进后的遗传算法具有更高的计算效率，模态参数误差较小.

关键词

斜拉桥 / 基准模型 / 鱼骨梁模型 / 板壳单元模型 / 健康监测 / 改进遗传算法