索吊桥荷载试验车辆安全布载程序优化

发布时间：2020-05-22 07:50

【摘要】：桥梁荷载试验是众多桥梁检测方法中最直接有效的方法之一,无论是在建桥梁或是已建桥梁都会用到荷载试验来评定桥梁结构实际承载能力。21世纪以来,计算机革命席卷各个行业,土木工程亦在此列,计算机辅助设计、有限元软件均有长足的发展,然索吊桥梁荷载试验车辆的自动化布载研究仍然缓慢。目前荷载试验车辆布载位置的计算仍使用手工试算的方式,该方式依赖方案设计人员的过往经验,对于受力结构复杂的索吊桥梁计算工作量大,同时要考虑到其它非控制截面的加载效率问题则又大大的增加了计算难度,且对于最佳试验加载车辆类型的选择问题上仍为空白。本文针对这些问题展开研究。本文通过分析大跨度索吊桥梁静载试验方法和步骤,静载试验方案的设计是以控制截面加载效率为目标,计算每辆试验车辆产生的加载效率的组合问题,单辆试验车辆加载效率的计算和车辆布置位置所对应的影响线竖标、车辆的类型、车辆的行驶方向有关。认为静载试验方案的设计问题,实际上可以简化为寻找符合条件的车辆布置位置的问题,车辆位置的选择则是通过非控制截面加载效率、相邻车辆纵向间距、桥梁设计车道数、桥长作为约束条件进行限制。以此为基础设计索吊桥静载试验车辆自动化安全布载流程,首先生成包含所有可能的车辆布载位置集合,再通过约束条件对集合中的车辆进行选取,保证最终的车辆布载位置能够满足规范的要求,同时综合桥梁所有工况车辆布载结果对不同的试验加载车辆类型进行评分,并通过“性价比法”的方式推荐出最佳车辆类型。最终使用Python语言完成车辆自动化安全布载程序算法的设计和程序的编写。最后结合工程实例,对设计的车辆自动化安全布载程序进行实例验,证明了程序的可行性。对于本文验证的带吊杆的梁拱组合桥、悬索桥均有很好的适用性。结果表明:该程序能够在满足测试截面加载效率基础上,确保非控制截面加载效率不超过1.05,同时通过自动优化算法计算出一系列不同轴重下的优化布载形式,并通过性价比法确定最佳布载方案,实现索吊桥梁静载试验的高效优化自动化布载。
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U441

【参考文献】

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本文编号：2675677