部分斜拉橋多參數(shù)混合優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、在部分斜拉橋的設(shè)計中，梁高、拉索面積、拉索恒載索力、梁截面內(nèi)預(yù)應(yīng)力配置是確定設(shè)計方案的關(guān)鍵參數(shù)，但由于這些參數(shù)在高次超靜定結(jié)構(gòu)中互相影響、互相耦合，需要經(jīng)過反復(fù)的調(diào)整-試算以滿足結(jié)構(gòu)受力要求，過程繁瑣，工作量大，且通過單參數(shù)分析分析法，無法在這些參數(shù)的無窮多組合中得到梁、塔截面、斜拉索和預(yù)應(yīng)力筋的合理配置，最終的設(shè)計結(jié)果只能是一個可行的方案，無法得到最經(jīng)濟且受力最合理的設(shè)計方案。
　　目前部分斜拉橋的優(yōu)化設(shè)計研究絕大部分局限在索力

2、優(yōu)化，涉及到梁高、索面積、梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力配置的綜合優(yōu)化較少，達不到最佳的優(yōu)化效果。
　　針對目前部分斜拉橋設(shè)計優(yōu)化中存在的不足，本文進行了如下研究:
　　1、提出了一種多參數(shù)混合優(yōu)化方法:以全橋混凝土、拉索及預(yù)應(yīng)力束總造價為目標函數(shù)，以梁高、拉索面積、拉索恒載索力、梁截面所配預(yù)應(yīng)力為設(shè)計變量，以各項規(guī)范要求檢算指標為約束條件建立優(yōu)化設(shè)計模型。
　　2、介紹了本文采用的優(yōu)化計算程序—分布且非單調(diào)線性搜索的二次序列規(guī)劃法(NL

3、PQLP)及進行了程序驗證。改編了橋梁結(jié)構(gòu)分析程序，使其能適應(yīng)優(yōu)化算法的接口，為優(yōu)化計算提供結(jié)構(gòu)分析功能。
　　3、以一座單塔單索面部分斜拉橋為優(yōu)化算例，根據(jù)本文的優(yōu)化方法建立數(shù)學(xué)模型，進行優(yōu)化計算。優(yōu)化后結(jié)構(gòu)彎矩峰值減少58.5％，且主梁內(nèi)彎矩分布均勻，主梁內(nèi)最大壓應(yīng)力為17.71MPa，拉應(yīng)力最大值為0.30MPa，主梁最大豎向位移為4.14cm，拉、壓應(yīng)力和位移滿足規(guī)范限制。優(yōu)化后，梁、塔、拉索及預(yù)應(yīng)力束總造價較原設(shè)計減少1