基于响应面的新型索拱桥非线性索力优化

作     者：胡常福 李辉辉 任伟新 上官兴 

作者机构：华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51478159 51468019) 江西省科技支撑计划项目(20141BBG70089) 中国铁建科技项目(2011) 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2015年第46卷第11期

页      码：4267-4273页

摘      要：提出新型索拱桥非线性索力优化方法。该方法基于均匀设计与二次多项式响应面方法,构造新型索拱桥弯曲应变能与索力的非线性近似函数,并结合牛顿迭代法搜索其最优索力。以跨径为600 m的索拱桥作为算例,分别使用本文方法、线性的影响矩阵法、基于有限元的牛顿迭代优化法及随机搜索迭代优化法对该算例进行非线性索力优化分析,并在主拱圈弯矩优化结果、优化耗费时间及优化迭代次数方面进行比较,以验证本文方法的有效性及适用性。研究结果表明:本文所提的基于均匀设计响应面与牛顿迭代相结合的方法,在新型索拱桥非线性索力优化中有较好的适用性,其弯矩极值比线性的影响矩阵法所得极值小18.42%,弯曲应变能小33.47%,运算时间比基于有限元的牛顿迭代优化法的时间少85.22%,迭代次数比随机搜索优化法的次数少99.35%。

主 题 词：新型索拱桥 非线性索力优化 均匀设计 响应面法 牛顿迭代法 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.11817/j.issn.1672-7207.2015.11.039

馆 藏 号：203162768...