發(fā)布時間：2020-12-08 11:32

　　吊桿力和拱軸線是拱橋設(shè)計中的兩大關(guān)鍵要素,其直接影響到結(jié)構(gòu)整體受力以及工程造價,一直是橋梁工程師重點(diǎn)研究的課題。然而由于設(shè)計理論尚不完善,拱梁組合體系吊桿力求解較為繁瑣,傳統(tǒng)優(yōu)化方法的缺陷導(dǎo)致難以得到最優(yōu)解;而拱肋受力復(fù)雜,常用拱軸線與合理拱軸線往往有一定偏差。基于上述的問題,本文將多種填充采樣準(zhǔn)則和Kriging法相結(jié)合,編制改進(jìn)的序貫抽樣全局優(yōu)化算法,將其應(yīng)用在成橋吊桿索力的求解中;以及將懸索橋分段懸鏈線理論應(yīng)用到拱軸線設(shè)計優(yōu)化中,主要工作如下:(1)回顧了成橋吊桿力的優(yōu)化方法,指出其在搜索方向、全局最優(yōu)解、約束處理上存在的問題;統(tǒng)計不同類型拱橋的拱軸線分布,總結(jié)規(guī)律并指出不足。(2)介紹傳統(tǒng)全局優(yōu)化算法的求解流程,在此基礎(chǔ)上,對Kriging法進(jìn)行系統(tǒng)闡述,引入多種填充采樣準(zhǔn)則,提出兩套自動搜索策略以實現(xiàn)全局和局部的平衡搜索,把約束并入到采樣準(zhǔn)則子問題中進(jìn)行處理。同時對改進(jìn)算法的模型擬合、終止準(zhǔn)則等提出建議,用兩個數(shù)值算例說明算法的可靠性。(3)取兩座剛性拱剛性系梁的拱梁組合體系——東華大橋和濠江一橋作為工程算例,建立其ANSYS模型,取吊桿力作為變量、在改進(jìn)算法中設(shè)置不同的目標(biāo)... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

美國新河谷橋長期以來，鋼橋并非我國橋梁發(fā)展的重點(diǎn)，但亦不乏橋梁精品，為人們熟

華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文2河谷橋（圖1-2）是2003年盧浦大橋建成前跨度最大的鋼拱橋，主橋跨徑518.3m，整座橋的焊縫長度可達(dá)幾百公里。圖1-1 美國新河谷橋長期以來，鋼橋并非我國橋梁發(fā)展的重點(diǎn)，但亦不乏橋梁精品，為人們熟知的有攀枝花 2 號橋、九江長江大橋和盧浦大橋等。攀枝花 2 號橋又稱渡口大橋，凈跨徑為 180m，為當(dāng)時我國跨徑最大的鋼箱拱橋。九江長江大橋主孔的跨徑分布為（180m+216m+180m），由連續(xù)剛性鋼桁梁和柔性鋼拱組成，其是我國修建盧浦大橋前跨徑最大的鋼拱橋。2003 年，我國建成了世界跨徑第一的鋼拱橋——盧浦大橋（圖 1-3）

慶萬州長江大橋修建前世界上跨徑最大的混凝土拱橋，1 號橋和 2 號橋跨徑分別為 390m 和 244m。圖1-3 克羅地亞Krk橋自 20 世紀(jì)六七十年代開始，混凝土拱橋成為我國的主流橋型。1968 年建成的河南嵩縣前河大橋，為主跨 150m 的上承式無鉸拱，是我國跨徑最大的雙曲拱橋。將預(yù)應(yīng)力技術(shù)引入桁架拱可改善其受力情況，1995 年建成的江界河大橋為主跨 330m 的組合預(yù)應(yīng)力混凝土桁架拱。為使拱圈輕型化，鋼筋混凝土箱

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于應(yīng)力平衡法的系桿拱橋吊桿力的優(yōu)化[J]. 孫志偉,鄔曉光.  武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2017(05)
[2]我國鋼管混凝土拱橋應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 陳寶春,韋建剛,周俊,劉君平.  土木工程學(xué)報. 2017(06)
[3]拱橋成橋狀態(tài)下吊桿索力優(yōu)化[J]. 田志昌,孫超,韓永華,趙根田.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2017(02)
[4]基于ISC-Kriging響應(yīng)面法的橋梁抗震動力可靠度分析[J]. 賈布裕,余曉琳,顏全勝,陳舟.  華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(10)
[5]剛性系桿拱橋成橋吊桿索力優(yōu)化方法的適用性研究[J]. 傅金龍,黃天立.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2014(04)
[6]基于影響矩陣及粒子群算法的斜拉橋自動調(diào)索[J]. 淡丹輝,楊通.  同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(03)
[7]中國鋼拱橋發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查與分析[J]. 陳寶春,陳康明,趙秋.  中外公路. 2011(02)
[8]正交試驗設(shè)計和分析方法研究[J]. 劉瑞江,張業(yè)旺,聞崇煒,湯建.  實驗技術(shù)與管理. 2010(09)
[9]基于Kriging模型的渦輪盤優(yōu)化設(shè)計方法[J]. 黃章俊,王成恩.  計算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2010(05)
[10]求解合理拱軸線的加權(quán)能量方法[J]. 周尚猛,李亞東.  公路交通科技. 2010(04)

博士論文
[1]基于Kriging模型的全局近似與仿真優(yōu)化方法[D]. 李耀輝.華中科技大學(xué) 2015
[2]大跨度懸索橋空間幾何非線性分析與軟件開發(fā)[D]. 唐茂林.西南交通大學(xué) 2003

碩士論文
[1]特大跨度混凝土拱橋合理拱軸線形研究[D]. 童年.重慶交通大學(xué) 2013
[2]基于Kriging替代模型的燃機(jī)部件優(yōu)化設(shè)計[D]. 熊麗萍.大連理工大學(xué) 2013
[3]整體吊裝鋼箱系桿拱的力學(xué)行為分析與監(jiān)控[D]. 黃貝貝.華南理工大學(xué) 2013
[4]基于Kriging法的單索面斜拉橋靜力可靠度分析[D]. 羅霞.華南理工大學(xué) 2012
[5]拱梁組合體系吊桿張拉受力行為的分析及優(yōu)化[D]. 韋偉.廣州大學(xué) 2012
[6]白沙河大橋成橋及施工階段索力優(yōu)化研究[D]. 韓永華.華南理工大學(xué) 2011
[7]基于Kriging模型的全局優(yōu)化方法研究[D]. 鄒林君.華中科技大學(xué) 2011
[8]異型鋼管混凝土拱橋吊桿力優(yōu)化分析研究[D]. 張世冀.西南交通大學(xué) 2010
[9]優(yōu)化理論及ANSYS程序在橋梁優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用研究[D]. 鄧楊芳.重慶交通大學(xué) 2009
[10]基于微粒群算法的橋梁吊桿索力優(yōu)化[D]. 嚴(yán)丹丹.華中科技大學(xué) 2011



本文編號：2905019