基于遗传算法的斜拉扣索索力的优化

结合工程实例,将改进的遗传算法嵌入到钢桁拱桥安装的结构计算中.对施工阶段扣索索长调整的目标函数进行了分析,将一组多变量、多约束的最小化问题无约束化,从而建立了适合于该问题的遗传算法优化模塑,得到相应参数的最优取值,并将最优值代入施工阶段的结构分析过程.     

北盘江特大桥施工临时扣索索力优化研究

北盘江特大桥为主跨290 m预应力混凝土空腹式连续刚构桥,空腹区采用倾斜挂篮及支架现浇法施工,并设置下弦临时扣索以承担自重及施工荷载.为指导临时扣索张拉,基于结构预张力最大安全度设计理论,采用线性规划的优化算法和有限元法优化临时扣索索力.首先采用梁或三维桥梁模型的有限元法计算应力、弯矩或变形相对应的影响矩阵,然后将施工阶段各种控制条件转化为优化问题中线性的约束方程,以结构最大安全度为目标函数,借助ANSYS和MATLAB工具包实现结构施工状态下临时扣索索力的优化.计算结果表明,将该优化可行解作为设计中进行分析计算的索力初始值,对快速获得索力的设计值起到了指导作用,实际施工采用设计值,实桥施工效果良好.     

中央扣对小格拉钢桁梁悬索桥动力特性影响研究

以小格拉钢桁加劲梁悬索桥为研究背景,用MIDAS2012分析软件建立该桥空间有限元模型,采用子空间迭代法对该桥自振特性进行分析,研究了设置不同种类中央扣对该桥动力特性的影响。结果表明中央扣的设置增强了结构的整体刚度,各阶自振频率值均不同幅度增大,其中刚性中央扣对结构振动特性的影响比柔性中央扣大。     

大跨悬浇钢筋混凝土拱桥施工扣索力优化计算分析

为有效控制钢筋混凝土拱圈在悬臂浇筑过程中出现过大的拉应力,文中以某大跨悬浇钢筋混凝土拱桥为依托,提出一种扣索力优化计算方法。首先,基于“未知荷载系数法”获取拱圈最大悬臂状态扣索力初值;然后,开展正装分析并提取施工过程的索力、应力以及位移影响矩阵,基于优化原理并利用MATLAB软件对扣索力开展进一步优化。最后,分别基于影响线原理和无应力状态法原理确定拱圈合龙前扣索力最优拆除顺序和扣索补张拉值,确保拱圈受力合理、松索成拱后拱圈线形光滑圆顺。算例结果表明,扣索初拉力值较为均匀,所有索力值安全系数均大于2.5;拱圈松索成拱线形合理,未出现“马鞍形”;拱圈施工过程中截面拉应力均小于1.8 MPa,满足设计要求。     

大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态钢管应力优化研究

为了优化大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态主拱受力性能,提出了后拆扣索的新思路:在主拱圈合龙完成后对钢管采取继续保留扣索的措施,混凝土灌注完成达到强度后,再拆除扣索,钢管与混凝土共同承担后续荷载。采用有限元方法按以上思路对贵州大小井特大桥进行了分析研究。结果表明:如果混凝土灌注完成达到强度后再拆除扣索,与原方案相比,在成桥状态下拱肋上下弦钢管与管内混凝土的受力均得到改善,钢管应力值有所降低,管内混凝土应力值略有增加;在管内混凝土灌注前后扣索的索力值变化不大,扣索拉力值在允许范围内。因此通过该方法能够在一定程度上提高大跨度钢管混凝土拱桥拱肋截面的组合效率,改善主拱的受力性能。     

现浇箱梁碗扣式满堂支架整体计算分析与监测技术研究

碗扣式满堂支架是现浇箱梁常见的模板支撑体系,根据施工现场支架受力情况建立考虑碗扣节点为半刚性连接的碗扣式满堂支架有限元模型,分析支架结构在预压试验和浇筑混凝土等施工阶段的应力应变状态。通过监测各阶段满堂支架杆件应力值并与理论计算值对比,验证有限元理论计算的准确性,校核满堂支架的安全性。结果表明:碗扣式满堂支架理论计算值与实测最大应力和位移结果吻合度较好,碗扣式满堂支架强度与刚度满足施工要求;半刚性计算理论更符合碗扣式满堂支架节点实际受力状态;相关分析和监测方法可以为类似工程提供参考与借鉴。     

拱桥悬浇扣挂施工中最大悬臂状态下的索力调整

为寻找合龙前的最合理扣索索力,将最优化理论与正装计算运用到拱桥施工至最大悬臂状态下扣索索力的确定与调整中,利用有限元分析软件ANSYS的单元生死和优化功能,编制了拱桥施工过程中的索力优化程序。该优化计算采用1阶分析法,将有约束问题通过添加罚函数转化为无约束问题,以成桥后的拱圈截面控制弯矩最小为目标函数、扣索索力为设计变量,对合龙前的扣索索力逐根调整获得理想成桥内力,并将其应用于实际工程。结果表明,该方法优化效果明显,可有效改善成桥后的拱圈受力,是拱桥施工过程分析的有效工具,具有一定的应用价值。     

中承式钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋吊装施工控制

广安官盛渠江大桥主桥为主跨320m的中承式钢管混凝土劲性骨架拱桥,劲性骨架采用斜拉扣挂法施工,施工过程中扣索一次张拉到位。针对正装分析法和倒退分析法2种索力计算方法的局限性,为了精确计算扣索索力及节段安装预抬标高,使成拱线形接近理论线形,提出以成拱线形为控制目标的优化索力调整方法,利用MIDAS Civil 2015建立吊装阶段的全桥有限元模型,考虑切线位移对之后施工阶段的影响,以线形控制为主、索力控制为辅,分析该桥的线形、扣索和尾索索力、弦杆应力,并与实测值对比。结果表明:大桥的线形、扣索和尾索索力、弦杆应力的实测值与理论值符合度非常高,主拱线形及结构应力满足设计及规范要求。说明该优化索力调整方法是可行有效的。     

CFST拱桥斜拉扣挂施工优化计算方法

针对现行的CFST拱桥斜拉扣挂施工优化方法计算过程繁琐、约束条件多、计算效率较低、各扣索索力均匀性较差、施工过程线形难以控制,难以满足工程施工要求的状况,提出并建立了基于"过程最优,结果可控"的施工优化计算方法。以合龙松索后各控制节点的实际位移与目标线形位移差为约束条件、各吊装施工阶段的拱肋控制点实际位移与目标位移差的平方和为优化目标函数,结合影响矩阵法建立CFST拱桥斜拉扣挂施工一次张拉扣索的施工优化计算方法。以在建主跨336m,拱圈分24节段的中承式CFST拱桥-马滩红水河大桥为工程依托,应用该方法进行斜拉扣挂施工控制时,具有约束条件少、索力均匀性好、施工线形好等优点。     

中央扣对悬索桥动力特性及短吊索车载激励响应的影响

为实现运营阶段中央扣对悬索桥动力特性及车载激励下短吊索响应影响的量化分析,进而为悬索桥设计及维养策略提供参考,基于已编制的车-桥耦合分析系统,引入制动惯性力及俯仰力矩模拟车辆制动力,建立了考虑车辆制动过程的车-桥耦合分析系统;以一座单跨地锚式悬索桥为工程背景,建立无、有中央扣2种缆梁连接体系的全桥空间有限元模型,研究中央扣对悬索桥动力特性及行车激励下短吊索缆梁相对位移响应的影响;采用建立的分析系统,考虑不同制动位置、初速度及减速度研究中央扣对短吊索制动激励响应的控制作用;考虑短吊索因缆梁相对错动产生的弯曲应力,建立车流激励下短吊索疲劳损伤的分析流程,研究中央扣对短吊索的等效疲劳应力幅值及疲劳损伤度的影响。分析结果表明：中央扣提高了悬索桥的纵飘及扭转刚度,改变了缆梁间的相对运动特性,减小了缆梁错动循环次数及位移幅值,可有效控制行车激励下60.3%以上的短吊索缆梁相对位移响应;考虑不同制动位置、初速度及减速度的取值,中央扣对短吊索缆梁相对位移幅值的减弱率可分别达92.9%、85.1%及85%以上,有效降低了短吊索制动激励响应对3个制动参数的敏感性;中央扣对随机车载下短吊索轴向应力幅值的影响较小,而对因缆梁相对错动产生的弯曲应力幅值影响较大,减弱了短吊索的等效疲劳应力幅值及疲劳损伤度,尤其是距中央扣位置最近的短吊索,疲劳损伤度降低了近71.4%;因此,中央扣可有效控制运营阶段悬索桥短吊索的车载激励响应。     

设柔性中央扣的特大跨度悬索桥纵向抗震体系研究

为针对设有柔性中央扣的特大跨度悬索桥选择合理的纵向抗震体系,以设有柔性中央扣的南京仙新路特大跨度悬索桥(主跨1760 m的双塔单跨地锚式悬索桥)为背景进行研究。采用SAP 2000软件,考虑柔性中央扣只能受拉不能受压的力学特性建立该桥非线性有限元模型,对柔性中央扣、粘滞阻尼器以及两者组合作用的减震效果进行对比分析,在此基础上提出合理的减震体系,并确定合理的体系参数。结果表明:粘滞阻尼器的减震效果远好于柔性中央扣;在设有柔性中央扣的特大跨度悬索桥中,由于柔性中央扣在地震作用下会被拉断而失效,因此建议将柔性中央扣的销钉设计为“熔断”部件,同时在塔、梁连接处设置粘滞阻尼器减小加劲梁地震位移;粘滞阻尼器的参数应综合考虑静力和地震响应优化确定。     

一种改进的拱桥悬浇扣挂施工方法及应用

为避免在拱桥悬浇扣挂施工中进行复杂的扣索力优化计算，提出一种通过增加水平索在施工过程中抵消扣索水平力的悬浇扣挂施工方法，并以涪陵乌江大桥复线桥工程为例，采用该方法控制其施工过程中的扣索力，并与原设计计算进行对比。结果表明：1)该方法可优化主拱的临时支撑条件，使主拱的结构行为变得相对简单；2)该方法对主拱的位移和应力控制能力较强，是一种可行的大跨径拱桥施工方法。     

基于平顺性和操稳的某重型越野车悬架参数优化

文章以国内某重型越野车为基础,通过建立模拟仿真分析模型,根据行驶平顺性和操纵稳定性能的各自评价指标进行分析计算。并建立该重型越野车的优化设计模型和优化目标,通过对悬架系统刚度值和阻尼值的优化分析计算,得出新的优化参数,结果表明车辆的平顺性和操纵稳定性均得到了较好的改善。     

Determination and Optimization of Stay-cable Buckling Scheme for Mengdong River Bridge

为确保猛洞河大桥施工过程的安全、设计目标的实现、施工工序的简化,研究其拱圈施工的斜拉扣挂方案.基于考虑施工过程的平面杆系有限元法,以拱肋线形偏差(拱肋制作线形与拱肋合龙设计线形的偏差)等于0为目标,并令交于索塔同一高度处的扣、锚索水平分力相等,采用正装迭代法确定劲性骨架安装阶段的扣锚索张拉力;以拱圈应力满足规范要求为条件,用试算法确定主拱圈外包混凝土浇注过程的扣索索力初张值和调整值.在上述方案基础上,对骨架安装和外包混凝土浇注两个关键施工阶段分别进行关于拱肋线形和应力的参数敏感性分析,找出了灵敏度较大的结构参数,以便进行有针对性的控制.利用外包混凝土合龙状态的参数敏感性分析结果,对外包混凝土浇注过程中的扣索布置方案和完成后的拆除顺序进行了优化.     

悬臂浇筑拱桥扣索索力优化研究

为保证拱桥悬臂浇筑过程中的施工安全以及成桥后拱圈受力满足合理状态要求,以四川攀枝花新密地大桥(主跨为189.9m的上承式钢筋混凝土箱形空腹式拱桥)为工程背景,采用ANSYS一阶优化方法,分施工优化和成桥优化2步对其扣索索力进行优化研究。利用ANSYS有限元软件建立该桥参数化模型,施工优化中以拱圈整体应力为目标函数,对施工过程中的扣索索力进行优化计算;成桥优化中分别以弯矩和偏心距为目标函数,并考虑活载效应的影响,对最大悬臂状态时的扣索索力进行整体调整。结果表明,优化后悬臂浇筑过程中拱圈的拉应力水平明显降低,保证了悬臂浇筑过程中拱圈的施工安全;成桥后的拱圈受力情况得到有效改善,使运营阶段的拱桥受力更为合理。     

汽车覆盖件冲压方向优化系统设计

通过分析影响汽车覆盖件冲压方向选择的因素,建立了以评价函数法为基础的冲压方向优化模型。利用该模型对冲压件截面形状进行了分析,确定了截面转角的公共可行域,并建立了一组目标函数作为优化对象。在公共可行域内优化各个截面的转角,然后加权平均可得到目标函数的最优值。以典型汽车覆盖件为例,对实现覆盖件冲压方向的优化系统进行了理论验证。     

基于多体系统动力学的微型客车操纵稳定性DOE优化设计

利用多体系统动力学软件ADAMS建立了某微型客车动力学模型,并应用该模型对整车操纵稳定性进行了仿真分析.结合仿真数据利用ADAMS/Insight模块对前、后悬架系统中的刚度和阻尼进行了正交DOE优化,通过对优化结果的分析提出前、后悬架系统刚度值和阻尼值的3组合理匹配组合,最后通过3种组合在试验样车上的主观评价结果确定了前、后悬架刚度值和阻尼值.     

钢管混凝土拱桥拱肋吊装时扣索索力分析计算

钢管混凝土拱桥的施工方法以缆索吊装法为主,扣索索力值的大小对成拱线形有着至关重要的影响。文中对扣索索力进行了静力平衡法和积分查表法2种方法的实例计算,并对计算结果作了分析与比较。从而得出静力平衡法产生误差的主要原因是模型简化,并分析了对扣索索力成桥线形的影响。     

自卸车驾驶室悬置系统试验与优化

对某自卸车进行道路试验,采集不同速度及路况下的振动信号并进行分析,建立了驾驶室悬置系统多体动力学仿真模型。针对3种典型工况,以前、后悬置弹簧刚度与减振器阻尼为因子,运用ADAMS优化模块对驾驶室悬置参数进行优化,得出3组适合该车型的参数匹配值,并在此基础上应用正交试验技术对这3组值进行再优化,最终确定1组适合3种典型工况的驾驶室悬置最佳匹配值。     

基于MPGA算法的大跨径悬浇拱索力修正研究

基于MPGA算法理论,建立某悬浇拱ANSYS参数化模型并联合Matlab对扣索索力进行修正,并对比了索力、施工阶段拱圈截面应力及成拱后弯矩。对比分析结果表明:通过MPGA算法适当提高扣索索力初拉力值,可有效降低拱圈在施工过程中的截面最大拉应力,最大降幅可达21.3%,顶底板应力差值有不同幅度下降,截面应力分布得到明显改善;拱圈成拱后,其截面内力线更逼近于合理拱轴线。