系杆拱桥吊杆力的全局优化与合理拱轴线探讨
发布时间：2020-12-08 11:32
吊杆力和拱轴线是拱桥设计中的两大关键要素,其直接影响到结构整体受力以及工程造价,一直是桥梁工程师重点研究的课题。然而由于设计理论尚不完善,拱梁组合体系吊杆力求解较为繁琐,传统优化方法的缺陷导致难以得到最优解;而拱肋受力复杂,常用拱轴线与合理拱轴线往往有一定偏差。基于上述的问题,本文将多种填充采样准则和Kriging法相结合,编制改进的序贯抽样全局优化算法,将其应用在成桥吊杆索力的求解中;以及将悬索桥分段悬链线理论应用到拱轴线设计优化中,主要工作如下:(1)回顾了成桥吊杆力的优化方法,指出其在搜索方向、全局最优解、约束处理上存在的问题;统计不同类型拱桥的拱轴线分布,总结规律并指出不足。(2)介绍传统全局优化算法的求解流程,在此基础上,对Kriging法进行系统阐述,引入多种填充采样准则,提出两套自动搜索策略以实现全局和局部的平衡搜索,把约束并入到采样准则子问题中进行处理。同时对改进算法的模型拟合、终止准则等提出建议,用两个数值算例说明算法的可靠性。(3)取两座刚性拱刚性系梁的拱梁组合体系——东华大桥和濠江一桥作为工程算例,建立其ANSYS模型,取吊杆力作为变量、在改进算法中设置不同的目标...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国新河谷桥长期以来，钢桥并非我国桥梁发展的重点，但亦不乏桥梁精品，为人们熟
华南理工大学工程硕士学位论文2河谷桥（图1-2）是2003年卢浦大桥建成前跨度最大的钢拱桥，主桥跨径518.3m，整座桥的焊缝长度可达几百公里。图1-1 美国新河谷桥长期以来，钢桥并非我国桥梁发展的重点，但亦不乏桥梁精品，为人们熟知的有攀枝花 2 号桥、九江长江大桥和卢浦大桥等。攀枝花 2 号桥又称渡口大桥，净跨径为 180m，为当时我国跨径最大的钢箱拱桥。九江长江大桥主孔的跨径分布为（180m+216m+180m），由连续刚性钢桁梁和柔性钢拱组成，其是我国修建卢浦大桥前跨径最大的钢拱桥。2003 年，我国建成了世界跨径第一的钢拱桥——卢浦大桥（图 1-3）
庆万州长江大桥修建前世界上跨径最大的混凝土拱桥，1 号桥和 2 号桥跨径分别为 390m 和 244m。图1-3 克罗地亚Krk桥自 20 世纪六七十年代开始，混凝土拱桥成为我国的主流桥型。1968 年建成的河南嵩县前河大桥，为主跨 150m 的上承式无铰拱，是我国跨径最大的双曲拱桥。将预应力技术引入桁架拱可改善其受力情况，1995 年建成的江界河大桥为主跨 330m 的组合预应力混凝土桁架拱。为使拱圈轻型化，钢筋混凝土箱
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于应力平衡法的系杆拱桥吊杆力的优化[J]. 孙志伟,邬晓光. 武汉大学学报(工学版). 2017(05)
[2]我国钢管混凝土拱桥应用现状与展望[J]. 陈宝春,韦建刚,周俊,刘君平. 土木工程学报. 2017(06)
[3]拱桥成桥状态下吊杆索力优化[J]. 田志昌,孙超,韩永华,赵根田. 铁道科学与工程学报. 2017(02)
[4]基于ISC-Kriging响应面法的桥梁抗震动力可靠度分析[J]. 贾布裕,余晓琳,颜全胜,陈舟. 华南理工大学学报(自然科学版). 2015(10)
[5]刚性系杆拱桥成桥吊杆索力优化方法的适用性研究[J]. 傅金龙,黄天立. 铁道科学与工程学报. 2014(04)
[6]基于影响矩阵及粒子群算法的斜拉桥自动调索[J]. 淡丹辉,杨通. 同济大学学报(自然科学版). 2013(03)
[7]中国钢拱桥发展现状调查与分析[J]. 陈宝春,陈康明,赵秋. 中外公路. 2011(02)
[8]正交试验设计和分析方法研究[J]. 刘瑞江,张业旺,闻崇炜,汤建. 实验技术与管理. 2010(09)
[9]基于Kriging模型的涡轮盘优化设计方法[J]. 黄章俊,王成恩. 计算机集成制造系统. 2010(05)
[10]求解合理拱轴线的加权能量方法[J]. 周尚猛,李亚东. 公路交通科技. 2010(04)
博士论文
[1]基于Kriging模型的全局近似与仿真优化方法[D]. 李耀辉.华中科技大学 2015
[2]大跨度悬索桥空间几何非线性分析与软件开发[D]. 唐茂林.西南交通大学 2003
硕士论文
[1]特大跨度混凝土拱桥合理拱轴线形研究[D]. 童年.重庆交通大学 2013
[2]基于Kriging替代模型的燃机部件优化设计[D]. 熊丽萍.大连理工大学 2013
[3]整体吊装钢箱系杆拱的力学行为分析与监控[D]. 黄贝贝.华南理工大学 2013
[4]基于Kriging法的单索面斜拉桥静力可靠度分析[D]. 罗霞.华南理工大学 2012
[5]拱梁组合体系吊杆张拉受力行为的分析及优化[D]. 韦伟.广州大学 2012
[6]白沙河大桥成桥及施工阶段索力优化研究[D]. 韩永华.华南理工大学 2011
[7]基于Kriging模型的全局优化方法研究[D]. 邹林君.华中科技大学 2011
[8]异型钢管混凝土拱桥吊杆力优化分析研究[D]. 张世冀.西南交通大学 2010
[9]优化理论及ANSYS程序在桥梁优化设计中的应用研究[D]. 邓杨芳.重庆交通大学 2009
[10]基于微粒群算法的桥梁吊杆索力优化[D]. 严丹丹.华中科技大学 2011
本文编号：2905019
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国新河谷桥长期以来，钢桥并非我国桥梁发展的重点，但亦不乏桥梁精品，为人们熟
华南理工大学工程硕士学位论文2河谷桥（图1-2）是2003年卢浦大桥建成前跨度最大的钢拱桥，主桥跨径518.3m，整座桥的焊缝长度可达几百公里。图1-1 美国新河谷桥长期以来，钢桥并非我国桥梁发展的重点，但亦不乏桥梁精品，为人们熟知的有攀枝花 2 号桥、九江长江大桥和卢浦大桥等。攀枝花 2 号桥又称渡口大桥，净跨径为 180m，为当时我国跨径最大的钢箱拱桥。九江长江大桥主孔的跨径分布为（180m+216m+180m），由连续刚性钢桁梁和柔性钢拱组成，其是我国修建卢浦大桥前跨径最大的钢拱桥。2003 年，我国建成了世界跨径第一的钢拱桥——卢浦大桥（图 1-3）
庆万州长江大桥修建前世界上跨径最大的混凝土拱桥，1 号桥和 2 号桥跨径分别为 390m 和 244m。图1-3 克罗地亚Krk桥自 20 世纪六七十年代开始，混凝土拱桥成为我国的主流桥型。1968 年建成的河南嵩县前河大桥，为主跨 150m 的上承式无铰拱，是我国跨径最大的双曲拱桥。将预应力技术引入桁架拱可改善其受力情况，1995 年建成的江界河大桥为主跨 330m 的组合预应力混凝土桁架拱。为使拱圈轻型化，钢筋混凝土箱
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于应力平衡法的系杆拱桥吊杆力的优化[J]. 孙志伟,邬晓光. 武汉大学学报(工学版). 2017(05)
[2]我国钢管混凝土拱桥应用现状与展望[J]. 陈宝春,韦建刚,周俊,刘君平. 土木工程学报. 2017(06)
[3]拱桥成桥状态下吊杆索力优化[J]. 田志昌,孙超,韩永华,赵根田. 铁道科学与工程学报. 2017(02)
[4]基于ISC-Kriging响应面法的桥梁抗震动力可靠度分析[J]. 贾布裕,余晓琳,颜全胜,陈舟. 华南理工大学学报(自然科学版). 2015(10)
[5]刚性系杆拱桥成桥吊杆索力优化方法的适用性研究[J]. 傅金龙,黄天立. 铁道科学与工程学报. 2014(04)
[6]基于影响矩阵及粒子群算法的斜拉桥自动调索[J]. 淡丹辉,杨通. 同济大学学报(自然科学版). 2013(03)
[7]中国钢拱桥发展现状调查与分析[J]. 陈宝春,陈康明,赵秋. 中外公路. 2011(02)
[8]正交试验设计和分析方法研究[J]. 刘瑞江,张业旺,闻崇炜,汤建. 实验技术与管理. 2010(09)
[9]基于Kriging模型的涡轮盘优化设计方法[J]. 黄章俊,王成恩. 计算机集成制造系统. 2010(05)
[10]求解合理拱轴线的加权能量方法[J]. 周尚猛,李亚东. 公路交通科技. 2010(04)
博士论文
[1]基于Kriging模型的全局近似与仿真优化方法[D]. 李耀辉.华中科技大学 2015
[2]大跨度悬索桥空间几何非线性分析与软件开发[D]. 唐茂林.西南交通大学 2003
硕士论文
[1]特大跨度混凝土拱桥合理拱轴线形研究[D]. 童年.重庆交通大学 2013
[2]基于Kriging替代模型的燃机部件优化设计[D]. 熊丽萍.大连理工大学 2013
[3]整体吊装钢箱系杆拱的力学行为分析与监控[D]. 黄贝贝.华南理工大学 2013
[4]基于Kriging法的单索面斜拉桥静力可靠度分析[D]. 罗霞.华南理工大学 2012
[5]拱梁组合体系吊杆张拉受力行为的分析及优化[D]. 韦伟.广州大学 2012
[6]白沙河大桥成桥及施工阶段索力优化研究[D]. 韩永华.华南理工大学 2011
[7]基于Kriging模型的全局优化方法研究[D]. 邹林君.华中科技大学 2011
[8]异型钢管混凝土拱桥吊杆力优化分析研究[D]. 张世冀.西南交通大学 2010
[9]优化理论及ANSYS程序在桥梁优化设计中的应用研究[D]. 邓杨芳.重庆交通大学 2009
[10]基于微粒群算法的桥梁吊杆索力优化[D]. 严丹丹.华中科技大学 2011
本文编号：2905019
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