[发明专利]一种数据与有限元融合的斜拉桥温度场数字建模方法

权利要求书

1.一种数据与有限元融合的斜拉桥温度场数字建模方法，其特征在于，包括：

建立多个桥梁结构的有限元精细化三维空间模型；

获取各所述桥梁结构的实测温度数据；

根据各所述实测温度数据和各所述有限元精细化三维空间模型获取斜拉桥温度场数字模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述桥梁结构包括主梁、桥塔和斜拉索，建立多个桥梁结构的有限元精细化三维空间模型，包括：

利用建筑信息模型软件分别建立各桥梁结构的BIM三维空间物理模型；

根据各所述桥梁结构的BIM三维空间物理模型建立各所述桥梁结构的有限元精细化三维空间模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用建筑信息模型软件分别建立各桥梁结构的BIM三维空间物理模型，包括：

采用建筑信息模型软件，根据各桥梁结构的设计参数构建各桥梁结构的BIM三维空间物理模型；所述设计参数包括几何尺寸和材料特性。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据各所述桥梁结构的BIM三维空间物理模型建立各所述桥梁结构的有限元精细化三维空间模型，包括：

根据桥梁结构的结构参数和外部环境参数进行有限元分析，获取桥梁结构的模拟温度和模拟结构响应参数；

将所述模拟温度和所述模拟结构响应参数标记到各所述BIM三维空间物理模型中，获得各BIM有限元精细化三维空间模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取各所述桥梁结构的实测温度数据，包括：

根据桥梁健康监测系统分别获取主梁跨中截面的第一实测温度数据、桥塔各朝向面的第二实测温度数据；

将所述第一实测温度数据和所述第二实测温度数据的平均值作为斜拉索的第三实测温度数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据各所述实测温度数据和各所述有限元精细化三维空间模型获取斜拉桥温度场数字模型，包括：

将第一实测温度数据与主梁有限元精细化三维空间模型进行融合，获得主梁温度三维空间融合模型；

将第二实测温度数据与桥塔有限元精细化三维空间模型进行融合，获得桥塔温度三维空间融合模型；

将第三实测温度数据与斜拉索有限元精细化三维空间模型进行融合，获得斜拉索温度场实时推演模型；

将所述主梁温度三维空间融合模型、所述桥塔温度三维空间融合模型和所述斜拉索温度场实时推演模型进行融合，获得斜拉桥温度场数字模型。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将第一实测温度数据与主梁有限元精细化三维空间模型进行融合，获得主梁温度三维空间融合模型，包括：

根据主梁有限元精细化三维空间模型获取主梁的预测温度和预测结构响应参数；

采用神经网络算法，将主梁的预测温度作为神经网络模型的输入，主梁的预测结构响应参数作为神经网络模型的输出，构建主梁神经网络映射模型；

根据主梁神经网络映射模型获取主梁修正结构响应参数；

将所述第一实测温度数据和所述主梁修正结构响应参数输入主梁有限元精细化三维空间模型，获得主梁温度三维空间融合模型。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将第二实测温度数据与桥塔有限元精细化三维空间模型进行融合，获得桥塔温度三维空间融合模型，包括：

根据桥塔有限元精细化三维空间模型获取桥塔的预测温度和预测结构响应参数；

采用神经网络算法，将桥塔的预测温度作为神经网络模型的输入，桥塔的预测结构响应参数作为神经网络模型的输出，构建桥塔神经网络映射模型；

根据桥塔神经网络映射模型获取桥塔修正结构响应参数；

将所述第二实测温度数据和所述桥塔修正结构响应参数输入桥塔有限元精细化三维空间模型，获得桥塔温度三维空间融合模型。