[发明专利]基于超单元结合虚拟变形法的桥梁静力有限元模型修正方法

权利要求书

1.基于超单元结合虚拟变形法的桥梁静力有限元模型修正方法，其特征在于，该方法的具体过程为： 

步骤一：利用超单元技术对桥梁结构初始有限元模型进行缩聚，获取缩聚后的桥梁结构有限元模型； 

步骤二：根据步骤一获取的桥梁结构有限元缩聚模型，结合虚拟变形法建立桥梁结构有限元模型的代理模型； 

步骤三：根据步骤二获取的桥梁结构有限元模型的代理模型，进行基于静力信息的桥梁结构有限元模型修正。 

2.根据权利要求1所述基于超单元结合虚拟变形法的桥梁静力有限元模型修正方法，其特征在于，步骤一所述获取缩聚后的桥梁结构有限元模型的具体过程为： 

步骤一一、设桥梁结构含有n个自由度，其特征方程表示为： 

式中，λ_i和分别表示桥梁结构的特征值和特征向量，其中i＝1,2,3…n；K和M分别表示刚度矩阵与质量矩阵； 

步骤一二、设x同时表示位移和特征向量，将位移向量分为主自由度方向x_m和从自由度方向x_s，其中m和s分别代表主自由度和从自由度，将刚度矩阵按照自由度的不同划分成四个子矩阵K_mm、K_ms、K_sm和K_ss，将质量矩阵按照自由度的不同划分成四个子矩阵M_mm、M_ms、M_sm和M_ss，则式(1)转化为： 

式中，f代表力向量，f_m表示主自由度方向上的力向量；f_s表示从自由度方向上的力向量，λ表示特征值； 

步骤一三、忽略从自由度方向上的惯性力，即令f_s＝0，将式(2)展开，由第二行的等式获取坐标变化式： 

x_s＝-K_ss^-1K_smx_m＝C_Gx_m   (3) 

式中，C_G＝-K_ss^-1K_sm； 

步骤一四、建立坐标转换公式： 

式中，I_m为单位阵，T_G为转换矩阵； 

步骤一五、根据步骤一四的坐标转换公式(4)计算超单元的刚度矩阵K_super和质量矩阵M_super： 

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