迭代优化算法在大跨拱桥线形控制中的应用

针对某大跨径钢管混凝土拱桥的斜拉扣挂系统,将迭代优化算法应用于拱肋吊装的线形控制和索力计算.应用一次张拉到位的思想,通过设置合理的优化变量、约束条件和目标函数,将索力优化分散到各个施工阶段单独进行,依靠循环迭代实现总体线形的控制.该算法用于拱桥吊装施工的模拟,考虑了扣索垂度等非线性影响后,一轮优化得到的预抬高和扣索索力即可基本满足线形控制的要求.     

钢管混凝土拱桥施工线形控制

在钢管混凝土组合拱桥施工过程中,为了保证钢管混凝土拱桥成桥后结构的线形和强度要求,根据控制测量原理及技术要求,采用控制结构的受力与变形的方法对拱肋线形进行控制.舟山市新城大桥的工程实践表明,该方法运用恰当,施工方便,数据精度满足工程要求.     

钢管混凝土拱桥拱肋吊装过程的线形优化方法

针对南里渡特大桥钢管拱肋吊装的施工工艺，提出了模拟该过程的两阶段拱肋线形优化方法。通过对整个过程的模拟分析，认为该优化方法能有效地满足设计精度要求。     

基于影响矩阵法的钢管混凝土拱桥索力优化模型

分析比较了几种计算索力方法的优劣,并且以东海特大桥系杆拱连续梁为例,通过引入影响矩 阵法构建了吊杆张拉优化模型,以减少吊杆张拉次数为目标,同时运用有限元分析软件 Midas Civil 建立了 桥梁模型,再对优化模型的可靠性进行了验证。研究结果表明：影响矩阵法的引入有效地减少了吊杆张拉次 数,可将吊杆的张拉调整次数缩减为两次,且优化后的吊杆成桥索力与设计值的差值控制在±3% 的范围内, 满足施工控制要求。     

缆索吊装斜拉扣挂法在钢管混凝土拱桥施工中的应用

以浙江象山县三门口跨海大桥北门桥为例,重点介绍了可移动索鞍式缆索吊机的组成系统及无支架缆索吊装斜拉扣挂法的施工方法、施工工艺及拱肋线形控制技术,并指出了缆索吊装斜拉扣挂法较传统安装方法的改进之处．     

大跨度钢管砼拱桥拱肋预制与吊装的线形控制

钢管拱桥拱肋线形控制是全桥质量保证的重点之一,关系到全桥受力状态和使用寿命.以太平湖大桥为工程实例,首先阐述了拱肋在加工过程中的线形控制,对钢板下料、节段预拼以及焊接等方面的线形控制进行了简要的介绍;同时对吊装过程中的线形控制进行了深入的研究,在理论分析及现场测试基础上,根据控制测量原理及技术要求,动态调整扣索索力,可以保证拱的安装线形符合设计要求;最后分析了在拱肋吊装过程中,可能对拱轴线形产生影响的主要因素,如温度、塔架水平位移以及扣索张拉伸长量等等所造成的影响.工程实践表明,这种控制方法合理可行,实施方便,数据精度满足要求,达到了监测监控线形的目的.     

大跨度钢管混凝土拱桥施工控制预测算法

目的 为使斜拉扣挂法吊装施工的大跨度钢管混凝土拱桥钢管拱肋在合拢前满足要求.方法 采用最优化理论对扣索初张力和预抬高值进行预测求解,在安装第一个钢管拱肋节段时,把合拢段除外的其余所有梁段有限元模型一次生成,以考虑节段间转角连续引起的刚体位移.施工控制的目标为合拢前各钢管拱肋节段高程控制点的标高误差满足要求,采用一阶分析法对节段安装预抬高值进行正装迭代优化求解.结果 在一上承式钢管混凝土拱桥施工控制的实际应用结果表明该方法计算简便,可准确地给出各个施工节段得扣索初张力和预抬高预测值.结论 利用一次生成模型法进行拱肋吊装迭代优化计算,能方便的考虑拱肋节段转角引起的刚体位移,可较准确地给出满足要求的施工控制预测值.     

灰色理论在钢管混凝土拱桥施工控制中的应用

将灰色系统理论首次应用于大跨度钢管混凝土拱桥钢管拱肋吊装施工时扣索索力的预测中,通过采用已张拉扣索索力实测值与计算值的比值作为原始数据来建立灰色预测系统,使用GM(1,1)模型求解参数向量及原始序列的拟合序列,根据均方差比值和小误差概率评定模型精度,从而给出后一节段的扣索索力预测值.结合一座大跨度钢管混凝土拱桥的施工实际,介绍了该系统的基本原理和具体实施步骤,计算结果表明该方法满足工程要求,可供同类型工程参考.     

大跨度钢管砼拱桥拱肋吊装中的扣索索力计算

采用有限元计算与优化分析相结合的方法对扣索索力进行逆向求解.索力的计算以拱肋各标高控制点的高程偏差平方和最小为优化目标,以拱肋的内力及各个控制点的标高偏差为状态变量,采用一阶分析法对设计变量扣索索力值进行迭代优化.基于ANSYS软件的结构分析功能和优化功能,应用此方法对一座钢管混凝土拱桥拱肋的悬拼吊装中的索力进行了计算.结果表明,该方法计算精度高,线形控制效果好.     

钢管混凝土拱桥施工控制可视化仿真计算系统

针对钢管混凝土拱桥施工控制的要求，提出了以可视化仿真计算对施工过程进行直观仿真分析的系统框架。详细地介绍以AutoCAD为图形支撑平台的钢管混凝土拱桥施工控制可视化仿真计算系统的结构和功能，并以实例说明了该系统在拱肋吊装过程中能够实现预测、现场实时监控的目的，为施工控制提供了有效的手段。     

大跨中承式钢管混凝土拱桥极限承载能力

分析了大跨中承式钢管混凝土拱桥在设计荷载工况作用下的静力失稳全过程,对其受力特性及破坏机理进行了探讨,并对桥面系非保向力作用对结构稳定性的贡献进行了讨论。结合ANSYS软件的分析功能,对一360 m跨的中承式钢管混凝土拱桥进行了荷载工况-恒载+全跨双向汽车荷载+全跨双向人群荷载+风荷载-作用下的极限承载能力分析,通过内力、变形等指标描述了算例的静力失稳全过程。分析结果表明,结构达极限荷载时发生的面外失稳破坏属于典型的极值点失稳问题,在此过程中,桥面系对拱肋的非保向力作用对结构面内、外刚度均有贡献,且在拱肋弹性受力阶段贡献更大。     

钢管混凝土拱桥随时间变化对吊杆索力的影响分析

以益阳市康富南路跨线桥为实例,对钢管混凝土拱桥中吊杆索力随时间变化进行了分析．对比施工成桥时测得的吊杆索力、成桥3aNlg管混凝土拱桥随时间变化时测得的吊杆索力与成桥6a后测得的吊杆索力,分析得出：吊杆内力变化与系梁和铜管中混凝土发生收缩徐变有较大关系．     

基于克隆选择算法的非线性优化迭代学习控制

为实现对模型不确定的有约束非线性系统在特定时间域上输出轨迹的有效跟踪,将改进的克隆选择算法用于求解迭代学习控制中的优化问题。提出基于克隆选择算法的非线性优化迭代学习控制。在每次迭代运算后,一个克隆选择算法用于求解下次迭代运算中的最优输入,另一个克隆选择算法用于修正系统参考模型。仿真结果表明,该方法比GA-ILC具有更快的收敛速度,能够有效处理输入上的约束以及模型不确定问题,通过少数几次迭代学习就能取得满意的跟踪效果。     

基于蒙特卡罗法的大跨钢管混凝土拱桥结构可靠度分析

以一座大跨钢管混凝土拱桥为例,采用Midas/civil程序建立了桥梁有限元模型,分析了大跨钢管混凝土拱桥拱肋、吊杆等主要构件承载能力极限状态下的作用组合值,并建立了各主要构件的功能函数表达式;基于MATLAB程序,采用蒙特卡罗法对大跨钢管混凝土拱桥各主要构件可靠度进行了分析。结果表明:在正常使用条件下,该大跨钢管混凝土拱桥拱肋、吊杆等主要构件承载能力极限状态下的可靠度指标均大于5.2,满足规范目标可靠度要求;相比而言,吊杆可靠度指标最低,拱肋次之,而横梁、立柱和桥面板的可靠度较高。     

大跨悬索桥AMD主动控制的一种优化算法

根据AMD振动控制的原理及悬索桥的动力特性，提出一种基于耦合模态法和经典最优控制法相结合的方法，并出其振动控制方程。     

高墩大跨连续刚构桥线形控制关键技术研究

桥梁线形控制是施工监控的关键内容,是保证桥梁顺利合龙和成桥线形达到设计要求的技术保障.影响连续刚构桥线形的因素繁多,一旦控制不好会影响成桥后行车舒适度,甚至造成桥梁跨中下挠等严重工程事故,文章结合怒江特大桥的监控实例,综合分析了高墩大跨连续刚构桥的线形监控要点,采用有限元仿真计算与现场实时监控数据相结合的监控方法,通过调整施工立模标高,达到控制结构整体线形的目的,并对比分析监控数据的理论计算值与实测值.实践表明,在怒江特大桥施工监控过程中所采用的技术措施,不仅为大桥的成功修建起了重要作用,也为连续刚构桥施工线形控制积累一定的经验.     

工业过程稳态优化中的PD型迭代学习控制

论述在工业过程的稳态优化中，施行迭代学习控制的思想方法，给出了一种ＰＤ型迭代学习算法，分析了算法收敛性，数字仿真结果表明这种控制方法对抑制超调，加快动态响应，减小优化过程对工业生产过程的影响是行之有效的。     

一种大系统分散H∞状态反馈优化控制的算法

提出了一种基于Ｈ∞范数优化的大系统分散状态反馈控制的求解方法，首先讨论了大系统分散Ｈ∞优化控制问题，然后提出了一种迭代算法，这种算法应可行方向阵，保证了迭代过程的收敛性和闭环系统的稳定性，并使闭环系统传递矩阵的Ｈ∞范数趋于最优值，作者还给出了１个设计算例，说明了该方法的应用及收敛性好和实用性强的特点。     

大跨中承式钢管混凝土拱桥的横撑布置

对大跨中承式钢管混凝土拱桥常用的X撑及米字撑的合理间距进行了探讨。鉴于结构自振频率、振型及弹性稳定系数的求解均可转化为源自结构动力平衡方程的特征值问题,先以结构基频及弹性稳定系数为衡量标准,对一座360 m跨的中承式钢管混凝土拱桥可能的米字撑及X撑布置方案进行了分析对比,并据此提出了X撑及米字撑的合理间距。按照布撑区域相等、横撑体系材料用量相近的原则,提出4个布撑方案,并分别进行了极限承载能力分析。结果表明,结合模态分析及弹性稳定性分析确定结构参数的方法可行;对于本文的360 m跨的中承式钢管混凝土拱桥,采用X撑即可满足刚度要求,且能获得更为轻巧的视觉效果。     

大跨中承式钢管混凝土拱桥的自振特性及稳定性

对一大跨中承式钢管混凝土拱桥分别进行了自振特性分析及稳定性分析,研究了设计荷载、拱肋矢跨比、拱面内倾角对大跨中承式钢管混凝土拱桥自振特性、弹性稳定性及弹塑性稳定性的影响。研究表明,降低拱肋矢跨比或将拱面内倾均可有效改善大跨钢管混凝土拱桥的横向面外刚度,提高结构的面外振动频率,并使结构稳定性呈现不同的变化规律。综合考虑自振特性及弹性稳定性两种分析结果比单纯依靠自振特性分析结果评价结构参数取值更合理。本文讨论的360m跨度中承式钢管混凝土拱桥矢跨比宜在1/4附近取值,拱面内倾角度不宜超过10°。