预应力混凝土连续刚构桥的参数优化

针对连续刚构桥进行参数优化,研究了边中跨比值、梁底曲线指数、跨高比和薄壁墩墩身间距这四个参数对连续刚构桥受力性能的影响.运用正交设计法、遗传算法、遗传算法与神经网络结合以及神经网络、遗传算法与正交表结合四种方法进行多目标优化计算,计算过程中考虑了施工阶段及混凝土用量的影响,并将四种方法进行了比较.结果表明单纯的遗传算法容易早熟,很难产生最优解.将遗传算法、神经网络和正交表结合效率较高且能够得到在经验范围之内的精度较好的优化结果.     

连续刚构桥在地震荷载作用下的结构参数分析

该文应用Ansys软件的APDL参数化技术建模并进行计算,采用正交试验方法,对影响连续刚构桥抗震因素的墩高、边中跨比及箱形墩板厚度进行了组合,对包括墩的剪应力、压应力和墩顶位移在内的主要参数进行了分析和讨论。得到了影响连续刚构桥抗震能力的主要因素与次要因素,该结果可为连续刚构桥的抗震设计提供一定的参考。     

山区高墩连续刚构桥施工全过程稳定性分析

为方便计算高墩连续刚构桥施工全过程稳定性,以三跨连续刚构桥为研究对象,采用Rayleigh法,通过假设失稳函数,推导了该结构施工全过程稳定系数,最后进行了算例分析和参数影响分析。研究结果表明:所推导的公式与有限元计算结果较为接近;连续刚构桥在最大悬臂阶段稳定系数最小;本文推导的公式可用于连续刚构桥在概念设计阶段选择合理的结构参数。     

基于经济性的空腹式连续刚构桥设计参数优化

空腹式连续刚构桥是一种新型的大跨度桥梁结构形式。研究空腹式连续刚构桥各个设计参数对经济性的影响,并对设计参数进行优化。以某主跨280m的空腹式连续刚构桥为工程背景,针对刚构桥梁底线形、墩顶梁高以及下弦梁梁高等设计参数构造正交试验,建立该桥不同参数条件下的有限元模型,确定其材料用量及经济指标,基于经济指标对设计参数进行优化。结果表明,梁底线形对桥梁的经济指标影响最为显著,下弦梁梁高次之,并确定了最优设计参数组合,为同类桥梁设计提供参考。     

多跨连续刚构桥顶推合龙方案研究

混凝土收缩徐变长期作用及温度变化将对连续刚构桥主梁和桥墩的变形及内力产生较大影响.该文结合何家坝大桥工程实例,开展了多跨连续刚构桥合龙方案及合龙段顶推量取值的研究.通过分析比较,得到了多跨连续刚构桥合理的合龙方案及顶推力大小的优化计算公式.结果表明,六跨一联的何家坝大桥,其合龙顺序并不是常规的从边跨到中跨,边跨、中跨、次中跨的合龙顺序更有利于改善主梁与桥墩的变形,且能有效地改善桥墩底部的受力.     

大跨悬索桥MTMD抖振控制的参数优化

针对悬索桥抖振控制问题,建立有限元模型,应用神经网络和遗传算法对多重调频质量阻尼器(MTMD)进行双参数优化。以某大跨悬索桥为例,利用神经网络改进的谐波合成模拟方法(RBF-WAWS法)对脉动风速进行模拟,并换算成抖振力作用主梁上,通过时程分析及后处理获取主跨跨中横桥向响应值。将响应值的均方差作为优化目标函数,以MTMD总质量、个数及阻尼比作为优化变量和约束条件,采用神经网络拟合目标函数并应用改进的自适应遗传算法进行寻优。结果表明,优化后的MTMD能有效控制悬索桥在脉动风作用下的抖振响应,减振率达48%。提出的理论与计算方法对悬索桥中MTMD的设置及参数选取具有实际工程意义。     

基于正交试验大跨PC连续刚构桥主梁参数优化研究

为深入研究大跨PC连续刚构桥主梁参数的合理取值,该文基于正交试验法,选取主梁边主跨比、梁底曲线幂次、跨中高跨比、支点高跨比作为主梁优化参数,建立以主跨全截面平均应力、跨中最大挠度、混凝土数量为优化指标的综合目标函数,通过对有限元结果的计算与分析,得到主梁参数的最优组合及其参数影响大小。结果表明:①主梁最优参数组合为A_1B_4C_4D_4,实际工程中可考虑与A_3B_1C_3D_4、A_4B_3C_2D_4、A_2B_2C_1D_4等参数组合的综合应用;②主梁较大高跨比、较小边主跨比及合适梁底曲线幂次对主梁综合性能改善作用较大;③主梁支点高跨比对主梁综合性能影响最为显著。     

人工神经网络与遗传算法的结合在土钉支护优化设计中的应用

近年来,由于智能化方法——人工神经网络和遗传算法所具有的种种优点,其理论和应用研究得到工程界较广泛的关注。针对目前土钉支护优化设计中计算工作量大和求解时间长的问题,提出了将神经网络与遗传算法结合进行求解的思想,利用神经网络学习算法建立起输入参数(优化设计变量)和输出参数(安全系数最小值)之间的非线性映射关系,当神经网络学习达到收敛条件时,从映射关系就极易获得遗传算法求解优化问题所需的对应于给定设计变量的安全系数最小值的近似值,以代替每次必须进行的最小安全系数求解。算例结果表明,采用神经网络与遗传算法结合进行土钉最小长度优化求解所需要的时间大大减少,而且具有良好的效果。     

大跨连续刚构桥运营期监测结果分析

通过对东江特大跨连续刚构桥运营期进行定期监测,结合桥梁结构的仿真计算分析,初步探寻连续刚构桥与汽车荷载、砼收缩徐变、温度等影响因素之间的关系,为以后同类型桥的运营监测及养护提供一定的依据。     

基于响应面法的连续刚构桥结构优化设计

为了获得连续刚构桥的最优结构设计参数,综合考虑桥梁的力学性能和经济性,以响应面方法为工具,提出了一种考虑各设计参数之间相互影响的桥梁结构优化设计方法。目标函数综合考虑了结构的弯曲应变能和混凝土用量,采用拉丁超立方试验设计,建立了结构参数与目标函数的响应面模型,并用粒子群算法寻找最优解。以一座三跨预应力连续刚构桥为例,进行了结构优化设计,使目标函数值相对于优化前减少了13.6%。研究表明:基于响应面法的桥梁结构优化设计方法,优化效率高,优化结果精确。