大跨度公铁两用斜拉桥减震优化研究

摘要

以某大跨度公铁两用斜拉桥为工程背景，建立了斜拉桥有限元模型，研究了大跨度公铁两用斜拉桥横向和纵向减震结构体系比选、结构地震响应随粘滞阻尼器参数的变化规律、粘滞阻尼器的参数优化方法和神经网络算法在粘滞阻尼器减震效果预测中的运用等问题。论文的主要工作如下：　　(1)对斜拉桥国内外发展历史和大跨度公铁两用斜拉桥发展现状进行了简要阐述，总结了桥梁减震控制及粘滞阻尼器的研究现状。　　(2)以某大跨度公铁两用斜拉桥为工程背景，利用有限元软件MidasCivil建立了斜拉桥有限元模型，对比分析了该斜拉桥三种纵向结构体和三种横向结构体系的地震响应，探讨了大跨度公铁两用斜拉桥纵向和横向合理的抗震结构体系。　　(3)斜拉桥纵向和横向均采用阻尼约束体系，分别在塔梁、墩梁间设置粘滞阻尼器作为减震耗能装置。输入设计地震(50年超越概率10%)，研究了斜拉桥在不同粘滞阻尼器参数下的地震响应及其变化规律，以及粘滞阻尼器的多目标参数优化方法。　　(4)利用神经网络理论和MATLAB内置的神经网络工具箱，建立了用于粘滞阻尼器减震效果预测的BP神经网络和RBF神经网络，分析了BP神经网络和RBF神经网络用于粘滞阻尼器减震效果预测的可行性和适用性。

目录

声明

第1章绪论

1.2斜拉桥的发展历史

1.3大跨度公铁两用斜拉桥的发展概况

1.4桥梁减震控制及粘滞阻尼器研究现状

1.4.1 结构减震控制概述

1.4.2 结构减震控制在桥梁减震中的应用

1.4.3 粘滞阻尼器在桥梁减震中的应用

1.4.4 粘滞阻尼器参数优化问题的研究现状

1.5论文的主要研究内容

第2章大跨度公用斜拉桥纵向和横向减震结构体系比选

2.1.1 主要技术标准

2.1.2 主要结构构造

2.2大跨度公铁两用斜拉桥模拟方法

2.3地震动输入

2.3.1 设计加速度反应谱

2.3.2 设计地震动加速度时程

2.4纵向结构体系比选

2.4.1 纵向结构体系分析

2.4.2 不同纵向结构体系的自振特性分析

2.4.3 不同纵向结构体系的地震响应分析

2.5横向结构体系比选

2.5.1 横向结构体系分析

2.5.2 不同横向结构体系的地震响应分析

2.6本章小结

第3章粘滞阻尼器减震规律及参数优化方法研究

3.2纵桥向粘滞阻尼器参数分析

3.2.1 纵桥向粘滞阻尼器的布置方式和参数选择

3.2.2 纵桥向粘滞阻尼器不同阻尼系数的减震规律

3.2.3 纵桥向粘滞阻尼器不同速度指数的减震规律

3.3横桥向粘滞阻尼器参数分析

3.3.1 横桥向粘滞阻尼器的布置方式和参数选择

3.3.2 横桥向粘滞阻尼器不同阻尼系数的减震规律

3.3.3 横桥向粘滞阻尼器不同速度指数的减震规律

3.4粘滞阻尼器参数优化

3.4.1 粘滞阻尼器参数优化目标

3.4.2 纵桥向粘滞阻尼器参数优化

3.4.3 横桥向粘滞阻尼器参数优化

3.5本章小结

第4章基于 BP 神经网络的粘滞阻尼器减震效果预测

4.1.2 BP神经网络的基本原理

4.1.3 BP神经网络的不足

4.2BP神经网络在粘滞阻尼器减震效果预测 中的应用

4.2.1 输入输出模式的设计

4.2.2 隐含层设计

4.2.3 MATLAB程序设计

4.3BP 神经网络对粘滞阻尼器减震效果的预测结果分析

4.3.1 BP网络对纵桥向粘滞阻尼器减震效果的预测结果分析

4.3.2 BP网络对横桥向粘滞阻尼器减震效果的预测结果分析

4.4本章小结

第5章基于 RBF 神经网络的粘滞阻尼器减震效果预测

5.1.2 RBF神经网络的基本原理

5.2RBF 神经网络在粘滞阻尼器减震效果预测中的应用

5.2.1 隐含层设计

5.2.2 MATLAB程序设计

5.3RBF 神经网络对粘滞阻尼器减震效果的预测结果分析

5.3.1 RBF网络对纵桥向粘滞阻尼器减震效果的预测结果分析

5.3.2 RBF网络对横桥向粘滞阻尼器减震效果的预测结果分析

5.4本章小结

结论

致谢

参考文献