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作者:杨吉新;石旷;李科文;凌中水;
单位:武汉理工大学交通与物流工程学院;中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司;安庆职业技术学院机电工程学院;
摘要:为探索斜拉桥索力智能算法优化方法,以某独塔非对称斜拉桥为研究对象,进行成桥状态下的索力优化。利用ANSYS建立该桥数值模型,以36对拉索索力为设计变量,同时考虑边跨配重得到影响矩阵,求解成桥后弯曲及拉压应变能表达式,通过Python语言实现极简智能算法——Jaya算法,以应变能最小为目标,并对索力大小、均匀性及主梁、主塔位移设置约束,求解最优索力及配重。结果表明:与经典智能算法相比,Jaya算法精度损失较少,同时缩短了较多计算时间;与传统索力优化方法相比,Jaya算法所得优化索力更均匀、分布更合理,优化后配重由原设计的927 kN/m减小到809 kN/m;Jaya算法优化后主梁弯矩小于原设计,各方法下主梁及主塔轴力变化不大,索力优化主要影响桥梁弯矩分布,从而使结构受力状态得到改善。对优化后的主梁及主塔截面最大应力进行验算,结果均符合设计要求。
关键词:斜拉桥;;Python语言;;索力优化;;智能算法;;应变能
基金资助:国家自然科学基金项目(编号:51408450);; 安徽省高校自然科学重大研究项目(编号:KJ2019ZD77)