基于动力响应的连续刚构桥主梁设计参数优化

发布时间：2017-12-30 15:20

  本文关键词：基于动力响应的连续刚构桥主梁设计参数优化　出处：《昆明理工大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：预应力混凝土连续刚构桥是一种具有整体性好、跨越能力大、受力合理、造价适中、施工技术娴熟、行车平顺、外形优美等优点的桥型。连续刚构广泛应用于高墩大跨结构形式之中,根据调查显示：在进行主跨范围为150m至250m左右的桥型选择时,连续刚构桥占绝大多数。但目前进行连续刚构桥梁抗震设计,多以经验为主,辅以计算,这样的设计通常过于保守,且存在设计缺陷的遗传性,因此有必要对连续刚构桥的设计参数进行动力响应优化。本文以昆明附近某公路上的一座预应力混凝土连续刚构桥为背景,选取边中跨比、梁底效应曲线、0号块梁高与跨中梁高四个参数作为变量,分别以不同的参数组合建立了共25个连续刚构模型,然后利用ANSYS10.1软件进行静力弹塑性分析(Pushover分析)并通过正交试验、神经网络和遗传算法对连续刚构桥基于抗震性能的参数优化工作展开研究,主要完成的工作及结论如下：(1)介绍了连续刚构桥的发展历程及趋势,论述了连续刚构桥抗震优化研究的必要性及目前国内外抗震优化研究的现状与不足,并对结构优化设计及地震反应的分析方法做了详细阐述,尤其是本文所应用的静力弹塑性分析方法(Pushover分析方法)。并对ANSYS中基于APDL语言参数化建模的过程和优点做了介绍。(2)对目前国内外部分已建成的连续刚构桥的参数进行归纳整理,得出了相应的使用范围,并根据地震设防等级,选取相应的目标函数。经过正交试验初步寻优后,得出初步的优化结果即：边中跨比值为0.6,梁底抛物线次数为1.6,0号块梁高为11.21m,跨中梁高为4.75m,并通过对优化结果的极差分析得到了各个因素对实验结果的影响程度。(3)介绍了遗传算法和神经网络的工作原理,并对MATLAB工作环境下两种工具箱的功能和应用做了简单介绍,并结合正交表、神经网络与遗传算法对案例进行优化,得出最优的参数组合为：边中跨比值为0.57,梁底抛物线次数为1.6,0号块梁高为11.56m,跨中梁高为4.75m。(4)通过把使用正交表、神经网络和遗传算法优化的结果与正交表优化的结果对比发现,多目标函数最小值由第四章的0.033降低为0.0254,降低了23%,说明了把正交表、神经网络与遗传算法结合使用进行优化更为精确。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U448.23

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本文编号：1355538