基于蒙特卡洛法常见索力识别公式精度评价

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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基于蒙特卡洛法常见索力识别公式精度评价

曹阳陈明

湖北省城建设计院股份有限公司湖北武汉430051

摘要:频率法为利用索的自振频率反算出索力的一种工程测量索力的方法,因其成本低、方便可重复、精度高等特点被广泛应用于工程中。针对频率与索力关系确定问题,国内外很多学者设计了很多模型和公式,给了工程从业者很多选择。在众多公式和模型中如何选择最优公式,成为一项应运而生的工作。笔者通过有限元法比较常见公式的精确性,利用蒙特卡洛法通过大量样本(10万组)的演绎,比较常见索力测定公式的误差传递性能。通过分析得出结论:任伟新、王建飞、HiroshiZui、邵旭东提出的公式精确度较高和误差传递性能较好。

关键词:频率法蒙特卡洛有限元误差传递

一、国内外常见索力公式

最简单索力与频率关系是张紧弦公式[1]:

三、结语

从表中可以看出

1、公式(4)在计算长索时精确值误差比其他索大,公式(5)、(11)计算中间索比其他索精确值误差大,公式(9)在计算短索时精确值误差比其他索大,公式(3)、(6)、(7)计算长中短索精确值误差均匀。其他公式由于误差太大,已不满足工程要求,不予比较。

2、误差传递方面,三根索平均误差传递大小由小到大依次排列:公式(9)<公式(6)<公式(5)<公式(3)<公式(7)<公式(1)<公式(4)<公式(2)<公式(11)<公式(8)。

3、综合各公式计算结果值与有限元结果偏差、标准差平均值和变异系数平均值大小来看:较优秀的公式为公式(6)、公式(9)、公式(3)、公式(5),其次是公式(7)、公式(4)、公式(11)。

参考文献:

[1]林元培.斜拉桥[M].北京:人民交通出版社,1994:

[2]王文涛.斜拉桥换索工程[M].北京:人民交通出版社,1997:

[3]陈明.频率法索力测定误差评价及模型识别[D].哈尔滨工业大学交通科学与工程学院,2014:13-14.

[4]王岩.MonteCarlo方法应用研究[J].云南大学学报(自然科学版),2006(S1):23-26.