索力优化

摘要： 采用斜拉扣挂法施工的拱桥,常会出现最大悬臂阶段的扣索索力与拱轴线形难以控制在目标范围内的情形。文章根据广义逆矩阵计算方法,提出了一种基于MATLAB的无应力合龙扣索索力优化算法。该算法使用广义逆矩阵,对扣索索力不断进行迭代优化,直到所有扣索索力都不超过目标范围。优化后的扣索索力,可以在实现无应力合龙的同时,将最大悬臂阶段的扣索索力都控制在目标范围内。

摘要： 为简化异形斜拉桥的索力优化过程,提出了采用响应面法与粒子群算法相结合的索力优化方法。该方法首先通过分析异形结构的受力特点确定优化目标,再利用响应面法将优化目标函数与成桥索力的关系显式化并构建响应面方程,最后结合粒子群算法根据响应面方程进行索力寻优。为验证该优化方法的有效性,以某异形斜拉桥为背景开展索力优化。基于该异形斜拉桥受力特点,以主梁的横梁两端最大剪力差为优化目标、以斜拉索成桥索力为优化变量、以斜拉桥成桥索力均匀性为约束条件,建立了索力优化目标函数进行索力优化。结果表明:优化后该异形斜拉桥主梁的横梁两端最大剪力差减小20.3%,主梁最大弯矩减小13.8%,南北侧边箱梁最大竖向位移差减小25.0%;全桥成桥索力及主梁弯矩均匀性均有所提升,主梁受力、线形更加合理。

摘要： 索力调整是斜拉桥设计的关键问题之一。在分析总结目前常用的多种索力优化方法原理及其优、缺点的基础上,论文提出综合运用弯曲能量最小法和基于影响矩阵的多约束优化法进行斜拉桥索力调整的优化方法,解决了成桥索力的快速初步确定问题,并对某独塔中央索面预应力混凝土斜拉桥进行索力调整以对论文优化方法进行验证。计算结果表明,该方法正确合理,具有较强的适用性。

摘要： 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。

摘要： 采用影响矩阵法进行索力优化能在斜拉桥设计与施工的索力调整中得到较好的效果,然而在实际工程中该方法的求解过程需要较高的理论基础,需要借助有限元软件。以实际工程为背景,通过有限元软件验证了基于影响矩阵法优化非对称斜拉桥成桥索力的可行性,并得出了一些有意义的结论。

摘要： 为避免大跨悬臂拼装钢筋混凝土拱桥施工过程中主拱圈出现较大的拉应力,以净跨径195 m的牛路河特大桥为依托,推导出一种施工索力优化的计算方法。在桥梁结构中,通过Midas/Civil软件进行正装分析,提取施工过程中的应力影响矩阵。根据拱肋关键截面的应力控制条件,正装计算确定扣索力的可行域,选取可行域上、下限的平均值作为扣索力初值来计算,确定最优施工扣索力。基于水平力相等的原则,确定锚索力。研究结果表明:扣索施工索力值较为均匀,拱肋施工过程中截面拉应力不超过1.5 MPa,压应力不超过7.0 MPa,混凝土拱桥施工过程中扣、锚索只需张拉一次就可计算出截面应力,提高了工作效率,可为类似工程施工提供借鉴。

摘要： 矮塔斜拉桥是介于梁式桥与传统斜拉桥之间的典型混合体系桥梁,近些年在国内外发展态势良好。文章基于近年来矮塔斜拉桥的发展进行综述,阐述了矮塔斜拉桥的起源和发展历程、成桥索力和施工索力优化方法、构造特征,并总结了矮塔斜拉桥面临的问题,展望了矮塔斜拉桥的发展趋势,希望对矮塔斜拉桥的推广有所裨益。

摘要： 为实现对某库区大跨度悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥的合理索力优化,基于多目标优化理论建立了该拱桥的索力优化数学模型,采用改进的多目标粒子群算法联合ANSYS参数化模型对其进行数值求解。计算结果表明:改进后的多目标粒子群算法对该拱桥的索力寻优模型具有良好的适应性,Pareto收敛前沿以较快速度逼近各目标函数最小值,输出的最优索力组合有效降低了各拱圈节段的峰值拉应力,改善了成桥状态下的内力分布,且在维持了合理拱圈线形的基础上进一步实现了对拱圈变形的控制。

摘要： 系杆拱桥成桥索力极大地影响着桥梁整体的最终受力状态。为使已有的索力确定方法能够有更佳的使用效果,笔者提出使用EGO算法对系杆拱桥成桥索力进行优化。本研究阐述了EGO算法核心部分的原理,并给出了其在索力优化中的数学模型和具体优化步骤。最后,通过工程案例对所提的方法进行验证,得出了其具有良好的索力优化效果的结论。本研究所采用的方法能给系杆拱桥索力的优化和已有索力确定方法的改进提供一定参考。

摘要： 更换吊杆施工是吊杆拱桥加固改造工程中关键工程,如何保障结构施工安全和结构线形美观是整个更换吊杆工程的难点,文章以某工程吊杆更换施工过程为基础,根据吊杆更换施工顺序和工艺流程,采用midasCivil仿真分析软件对结构进行温度荷载效应计算,结合实际监测结果,证明了温度荷载效应是吊杆拱桥施工必须解决的问题,并给出了有效解决方案。同时,针对吊杆更换完成后的索力优化问题,提出了解决办法,使该桥更换吊杆施工顺利完成,结构线形美观,受力合理。

摘要： 将斜拉桥的索力优化问题归结为一阶优化的数学模型,以系统最小弯曲应变能为目标,根据合理成桥状态指定各种边界约束条件,利用投影梯度法进行优化问题的求解.采用ANSYS软件建立了斜拉桥的有限元模型,然后据此建立斜拉索索力优化的数学模型,并进行优化计算.结果表明:优化后的索力呈均匀变化趋势,且结构内力状态得到了极大改善,增强了主梁和索塔的强度安全储备.

摘要： 为研究大跨独塔斜拉桥索力优化方法,以某已建独塔斜拉桥为研究背景,建立其有限元模型以进行相关计算分析.首先介绍了索力优化的一般方法以及基于影响矩阵的索力优化的相关定义.对结构输入索力初值后,并施加一定的约束条件,利用影响矩阵对索力进行调整计算.计算结果表明,利用此种方法可以在满足预设约束条件下方便地得到多组索力优化结果.优化结果亦能根据实际需要进行再优化.通过简单的延伸,此法还能应用在梁式预应力优化以及吊杆拱桥吊杆力优化等更为广泛的工程实践中.

摘要： 本文针对广安奎阁渠江大桥施工控制需要,在前进算法和迭代算法基础上,研究基于几何线形变换的实时修正计算模型的迭代方法,提高斜拉扣挂索力计算精度,并将其应用于拱圈斜拉扣挂安装过程模拟分析与索力优化分析,为拱桥斜拉扣挂过程的分析寻求更好的解决方案.

摘要： 在通过影响矩阵完成悬索桥成桥调索过程中,由于大位移的存在,基于小变形假设中的叠加原理不再适用,这需要使用区别于线形影响矩阵调索的方法来实现.本文介绍了通过累积永久荷裁并计入影响矩阵求解迭代历史的一种优化方法,能够快速求得非线性结构影响矩阵,并能较快实现优化计算的收敛,完成悬索桥的索力优化.此外本文结合马鞍山大桥,对悬索桥的成桥调索分析方法进行介绍。

摘要： Kiewitt型索穹顶结构是一种具有多整体自应力模态的形效结构,在体系整体自应力模态确定后,须予以合适的组合系数,才能够得到其预应力态的结构内力.为找到使Kiewitt型索穹顶结构具有最小预应力水平的结构内力,以预应力施加后结构的总应变能变化量作为目标函数,以多整体自应力模态的组合系数为自变量,通过基于遗传算法的单目标优化,得到了最佳的预应力组合方案.在此基础上,对跨度120m的Kiewitt型索穹顶结构进行了计算分析,验证了本文优化分析方法的适用性.

摘要： 提出并研究三塔协作桥合理成桥状态的确定方法.在ANSYS中进行主缆成桥状态计算模块、边缆成桥状态计算模块、斜拉索索力张拉模块和斜拉索索力优化的二次开发,以实现其工程的应用.通过工程实例,证明以ANSYS为工具,使用该方法可快速确定三塔协作桥的合理成桥状态,且结果合理,满足工程需要.

摘要： 因钢丝腐蚀、车辆荷载、拉索疲劳、锚具松脱、温度导致的斜拉索功能退化，混凝土的收缩徐变，支座沉降变位，以及施工、养护等诸多原因，严重的影响了斜拉桥使用的耐久性，使得许多斜拉桥已经或面临换索的问题。文中以云南皎平渡斜拉桥换索为依托工程，采用有限元法对该桥进行了索力优化和结构分析计算，为了进一步评定换索后该桥的实际性能而进行了静力荷载试验，对试验结果的分析主要反映索力调整后的结构刚度、强度等的变化以及换索后主梁、拉索以及主塔的内力优化等情况，分析结果表明换索达到了预期目的，结构整体受力状况良好，换索后该桥的实际承载能力能满足设计的要求。

摘要： 多桅杆斜拉结构属于半刚性结构体系，多桅杆斜拉索预张力体系提供了钢结构屋盖的主要竖向刚度，为斜拉索体系确定合理的预应力值成为整个钢结构设计中最为关键的问题之一，把基于MIDAs未知荷载系数法引入结构设计，快速确定了初步索力值，并给出了考虑荷载长、短期效应及拉索动力性能的多桅杆斜拉结构索力控制的原则和设计公式，通过进一步优化计算最终确定了合理的索力值，该方法成功应用于洛阳体育场钢结构设计中，可为类似工程提供有益的参考。

摘要： 多桅杆斜拉结构属于半刚性结构体系，多桅杆斜拉索预张力体系提供了钢结构屋盖的主要竖向刚度，为斜拉索体系确定合理的预应力值成为整个钢结构设计中最为关键的问题之一，把基于MIDAs未知荷载系数法引入结构设计，快速确定了初步索力值，并给出了考虑荷载长、短期效应及拉索动力性能的多桅杆斜拉结构索力控制的原则和设计公式，通过进一步优化计算最终确定了合理的索力值，该方法成功应用于洛阳体育场钢结构设计中，可为类似工程提供有益的参考。

摘要： 多桅杆斜拉结构属于半刚性结构体系，多桅杆斜拉索预张力体系提供了钢结构屋盖的主要竖向刚度，为斜拉索体系确定合理的预应力值成为整个钢结构设计中最为关键的问题之一，把基于MIDAs未知荷载系数法引入结构设计，快速确定了初步索力值，并给出了考虑荷载长、短期效应及拉索动力性能的多桅杆斜拉结构索力控制的原则和设计公式，通过进一步优化计算最终确定了合理的索力值，该方法成功应用于洛阳体育场钢结构设计中，可为类似工程提供有益的参考。

摘要： 基于索力监测来识别需调整索力的支承索的方法在结构的力学计算基准模型的基础上做若干次力学计算，计算次数等于索的数量。每次计算假设只有一根索有单位损伤并得到一个计算当前索力向量；每个计算当前索力向量减去初始索力向量，获得一个索力变化向量；所有的索力变化向量组成虚拟单位损伤索力变化矩阵。依据当前索力向量同初始索力向量、虚拟单位损伤索力变化矩阵和当前虚拟损伤向量间的近似线性关系，可用多目标优化等算法算出当前虚拟损伤向量的非劣解，据此可识别出虚拟受损索，在使用无损检测等方法从中鉴别出真实受损索后，剩下的虚拟受损索就是需调整索力的索，依据松弛程度同虚拟损伤程度间的关系就可确定需调整的索长。

摘要： 基于索力监测来识别需调整索力的支承索的方法在结构的力学计算基准模型的基础上做若干次力学计算，计算次数等于索的数量。每次计算假设只有一根索有单位损伤并得到一个计算当前索力向量；每个计算当前索力向量减去初始索力向量，获得一个索力变化向量；所有的索力变化向量组成虚拟单位损伤索力变化矩阵。依据当前索力向量同初始索力向量、虚拟单位损伤索力变化矩阵和当前虚拟损伤向量间的近似线性关系，可用多目标优化等算法算出当前虚拟损伤向量的非劣解，据此可识别出虚拟受损索，在使用无损检测等方法从中鉴别出真实受损索后，剩下的虚拟受损索就是需调整索力的索，依据松弛程度同虚拟损伤程度间的关系就可确定需调整的索长。

摘要： 本发明公开了一种基于响应面法的斜拉索力识别优化方法，包括以下步骤：(1)初步确定拉索各参数取值；(2)建立拉索初始悬链线有限元模型，结合拉索静力学微分方程求得拉索解析解，验证初始有限元模型的有效性；(3)选择拉索初始索力，施加到初始有限元模型中进行模态分析，得到拉索频率；(4)确定影响斜拉索频率计算结果的参数，基于响应面法进行试验设计，得到各试验方案对应的拉索各阶频率；(5)对参数进行显著型分析，得到对目标函数具有显著性影响的项；(6)拟合响应面方程，并进行拟合精度检验；(7)将实测频率代入响应面方程进行优化求解，得到一组待修正参数最优取值；(8)将参数修正值代入初始有限元模型进行模态分析得到修正后的拉索频率，与实测值对比，验证修正效果；(9)将各参数修正值代入现有索力计算公式中进行计算；其目标是得到符合拉索实际的索力计算参数，使得索力计算结果的计算偏差满足工程要求。

摘要： 本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种考虑索力耦合效应的索力优化方法、装置及设备。该方法包括以下步骤：建立模拟实际结构当前状态的有限元模型,计算得到斜拉索初始索力值和对应的控制项初始值；依次分批对斜拉索张拉单位索力，获得单位索力引起的第一斜拉索索力变化量和第一控制项变化量；确定斜拉索目标索力值范围以及控制项目标值范围；根据斜拉索初始索力值和控制项初始值，单位索力引起的第一斜拉索索力变化量和第一控制项变化量，以及斜拉索目标索力值范围和控制项目标值范围，确定斜拉索主动调整索力值。能够解决现有技术中需要增加纵向约束导致优化结果不准确的问题，以及通过试算的方式求解调索力，导致效率低下的问题。

摘要： 本发明公开了一种独塔单索面斜拉桥施工索力优化智能算法，该优化方法以斜拉桥成桥状态下的主梁弯曲应变能为目标函数，利用智能算法直接对施工索力进行全局求解；提出的智能算法结合并改进了遗传算法与蜂群算法，改善了遗传算法容易过早收敛到局部最优解的问题，提高了算法的全局搜索能力。本发明提出的优化智能算法还可结合正在施工的斜拉桥，对施工中因各种因素产生的结构误差进行实时修正，并对尚未张拉的斜拉索进行优化设计，为后续斜拉索张拉施工调整提供理论依据。

摘要： 本发明公开了建筑结构中基于粒子群优化算法的弦支穹顶索力优化方法，根据平衡状态下环向索预应力大小的差异，将环向索分为k组，以每组环向索的预应力为设计变量，获得k个设计变量，k个所述设计变量通过粒子群算法PSO进行索力优化，本发明在算法优选的初期，侧重于利用算法的全局搜索能力，快速找出位于全局最优解附近的粒子。而越到后期，搜索更为精细，充分利用算法的全局搜索能力，精确地找到全局最优解。粒子在搜索过程中，惯性系数的取值正好改变了本发明提供的算法的优化性能，高惯性权重粒子算法拥有优秀的全局搜索能力，而低惯性权重的取值粒子群算法表现出卓越的局部搜索能力。

摘要： 本发明涉及建筑施工技术领域，公开了基于改进PSO优化算法的CFST拱桥斜拉扣挂索力计算方法，包括以下步骤，获取CFST拱桥的材料参数、几何参数、边界条件和相应荷载，建立拱桥有限元模型、通过拱桥有限元模型，划分施工阶段，并导出相应的影响矩阵、通过改进PSO算法优化CFST拱桥斜拉扣挂索力参数，建立索力优化模型、通过索力优化模型进行CFST拱桥斜拉扣挂索力的计算，本发明通过影响矩阵原理，构建起索力与线形的目标函数，为了对目标函数高效精确的求解，通过将PSO算法进行相关改进，通过分析关键参数惯性权重和学习因子在算法运行中的特点和作用，将其由固定值改变为随算法迭代进行非线性赋值，提高算法的收敛能力。

摘要： 本发明公开了一种考虑运营荷载的部分斜拉桥索力优化方法及装置，初拟一组合理施工张拉索力；建立部分斜拉桥模型，划分施工阶段，添加所有永久作用（包括初拟施工索力）及施工阶段临时作用，计算初始成桥索力及索力影响矩阵，在初始索力模型中添加所有可变作用并计算结构极限状态下结构响应包络值和结构抗力，基于影响矩阵运用优化算法进行迭代计算，考虑了基于桥梁设计规范的所有运营荷载及其极限状态组合，运用粒子群算法对施工索力进行寻优，其目标是在保证施工过程安全且无需二次调索的前提下，使桥梁在运营阶段荷载规范荷载作用下结构在承载能力或正常使用极限状态下具有最高的安全余量。

摘要： 本发明涉及一种斜拉桥成桥索力优化方法，是一种基于目标追踪‑迭代更新算法的斜拉桥成桥索力优化方法，该方法以斜拉桥成桥状态的跨中挠度为追踪目标，利用ANSYS参数化程序设计语言建立斜拉桥模型，通过追踪跨中挠度‑迭代更新实常数数组的分析方法，优化斜拉桥的成桥索力，满足斜拉桥的成桥状态设计要求。本发明的优点在于：本发明更直观、具体地反映斜拉桥设计规范的要求，初始索力通过赋予单位实常数的方式施加，成桥索力通过迭代更新拉索索力实常数数组的方法求解，程序设计简单，不需要复杂的修正计算，提高了计算效率；此外，本发明考虑了斜拉桥拉索索力间的相互影响，采用整桥调索的方法，提升了成桥索力优化的精度。

摘要： 本发明涉及桥梁工程技术领域，提供一种斜拉桥索力优化方法、装置、设备和可读存储介质，该方法包括：通过空间有限元分析软件建立斜拉桥模型；基于索力集和静力荷载工况求解荷载组合工况；基于荷载组合工况对斜拉桥模型进行内力分析，得到结构响应结果；基于结构响应结果检验斜拉桥模型是否符合合理成桥状态，若是，则完成斜拉桥索力优化，若否，则根据结构响应结果筛选出控制点集；基于荷载组合工况求解控制点集所对应的影响矩阵；将影响矩阵和索力集导出空间有限元分析软件；基于影响矩阵优化索力集，将优化后的索力集返回至空间有限元分析软件，以迭代优化索力集，直至斜拉桥模型符合合理成桥状态，能够很好地兼顾斜拉桥索力优化的效率和难度。