桥梁钢-混结合段试验模型加载多目标优化
2021-08-03温伟斌伍彦斌曾文宋武黄方林
科学技术与工程 2021年19期
冯 帆,温伟斌,伍彦斌,曾文宋武,黄方林
(中南大学土木工程学院,长沙,410075)
混合式叠合梁斜拉桥由钢和混凝土两种材料组成,结合两种材料的力学性能,适合大跨度桥梁。钢-混结合段是混合梁斜拉桥的关键构造之一,是边跨和中跨两种梁体内力传递和变形协调的关键,中外有关专家学者对此开展了深入研究。目前,就钢-混结合段多采用模型试验与有限元计算相结合的方式进行研究,主要探讨结合段的受力与传力机理[1-5]。由于钢-混结合段构造复杂,采用有限元分析可以对其受力分析进行预测[6-9]。通过模型试验分析,可对钢-混结合段设计时的参数选取提供依据[10]。
近年来智能算法优化在各工程领域应用广泛,其得出的多个非支配解便于选取最合适的解[11-14]。遗传算法用于桥梁工程优化设计,使桥梁截面设计更为合理,以减少工程造价[15]。大跨径桥梁由于多种因素的影响,难以确定成桥状态,可以采用智能算法对线形进行预测,更好的保证施工质量[16]。桥梁结构损伤识别,采用遗传算法优化,可提高识别效率[17]。斜拉桥为高次超静定结构,其索力优化研究可使用遗传算法[18-19]。
目前,尽管遗传算法在很多领域得到广泛应用,但优化问题多为2个目标函数,且在桥梁模型试验中鲜有报道。对遗传算法在桥梁模型试验中的应用进行探讨。红水河大桥钢-混结合段内部结构复杂,存在应力集中及刚度突变现象,且结合段内力和变形情况无法准确地由有限元分析直接获得,需结合模型试验分析才能保证设计的可行性。……
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