混合式叠合梁斜拉桥成桥索力分步优化与控制

为了能够准确且高效地确定混合式叠合梁斜拉桥的合理成桥状态以及在施工中达到较好的控制效果,在现有的恒载平衡法、影响矩阵法和自适应控制法的基础上,提出了一种混合式叠合梁斜拉桥成桥索力分步优化与控制的方法。首先,采用恒载平衡法初拟斜拉桥在恒载下的索力;其次,采用影响矩阵法对成桥索力进行调整;最后,在考虑恒载和活载的共同作用下,结合有限元软件的计算,确定一组满足混合式叠合梁斜拉桥各个构件受力要求的合理成桥索力,在施工控制中通过提前修正材料参数和调整施工索力来修正施工误差。实桥应用结果表明：该方法计算准确,索力调控效率及精度较高,确保成桥之后桥梁结构的索力和主梁线形与设计期望较好地吻合。     

基于ANN的铅芯橡胶支座力学性能快速评估方法

在铅芯橡胶支座设计制造、性能评估中,传统试验方法与有限元方法难以实现支座力学性能快速评估,寻求最佳设计参数组合所需代价较大.为弥补传统方法的不足,本文提出了基于ANN的铅芯橡胶支座力学性能快速评估方法及参数寻优方法.首先,基于试验数据建立铅芯橡胶支座有限元模型,并通过试验数据与理论计算结果验证有限元模型的正确性与精度,...     

基于改进量子遗传算法的模型交互修正方法

针对传统有限元模型修正方法低效率、高成本且易陷入局部极值的缺点,提出基于改进量子遗传算法的静力多尺度有限元模型交互修正方法. 依据量子计算理论,对量子比特矢量态进行实数编码,以改进量子旋转门实现旋转角自适应更新,引入量子全局干扰交叉、变异、灾变等遗传操作,设计改进量子遗传算法. 以某钢-混组合梁桥为工程背景建立多尺度有限元模型,建立目标函数,对待修正区域进行分块处理. 利用最大互信息系数对待修正参数进行筛选,给出目标函数权重,通过Python语言实现了基于改进量子遗传算法的静力多尺度有限元模型交互修正. 结果表明,改进量子遗传算法相较于传统遗传算法、量子遗传算法具有更高的性能与精度,自动交互修正方法的效率较高,对材料弹性模量、厚度、车辆荷载等参数的修正与工程实际测试的情况基本吻合,目标函数修正结果相较于有限元计算的初始值,挠度误差降低至1.4%~14.3%,混凝土底板应力误差降低至2.6%~18.8%,钢梁应力误差降低至0%~11.1%.     

基于BP-LSTM混合模型的钢-混组合桥面系空间温度场及温度效应实时评估及预测

考虑到传统健康监测系统与有限元方法的不足,为实现钢-混组合桥面系温度及温度效应的实时评估及预测,提出基于多层前馈——长短期记忆(BP-LSTM)混合模型的实时评估及预测方法。研究过程中,以某桥为工程背景,采用其健康监测系统数据,并利用有限元法热力耦合分析扩充数据,构建包含“结构特征、时间特征、环境特征——温度、温度效应”映射的样本库,并通过实测数据验证有限元计算的准确性;设计BP-LSTM混合模型结构,对LSTM网络以考虑时间权重的均方误差(MSE)损失函数加以改进,读入样本库数据进行训练、验证、测试,从而获得输出精度较高的混合模型;最后,分别给出利用BP-LSTM混合模型进行温度及温度效应实时评估与预测的方法。结果表明:基于气象数据的结构温度场有限元计算结果与实测基本一致,“结构特征、时间特征、环境特征——温度、温度效应”映射具有高度非线性,单独BP网络或LSTM网络效果不佳,而BP-LSTM混合模型精度较高;根据本文提出的实时评估及预测方法,混合模型输出值与目标值的决定系数最低为0.930,最高为0.993,精度较高,可用于钢-混组合桥面系空间温度场及温度效应实时评估及预测。