大跨度板梁判据法优化原理

大跨度板梁判据法优化原理

一、大跨度缀板梁的准则法优化原理(论文文献综述)

李涛[1](2020)在《钢桁加劲梁悬索桥施工过程静力分析及气动稳定研究》文中研究表明钢桁加劲梁悬索桥在施工及运营状态有其特有的静力与气动特点,如钢桁梁架设过程中杆件应力过大以及钢桁梁附近气流流动复杂,而目前专门针对钢桁梁断面开展的气动性能研究尚为欠缺。此外,悬索桥合理成桥状态的确定、施工期主缆的大幅振动及其机理,则是在大跨悬索桥建设中有待深化的共性问题。本文在相关研究基础上,深入开展了钢桁加劲梁悬索桥在施工和运营过程中涉及到的上述问题,主要研究工作及创新点如下:(1)悬索桥成桥状态的确定建立了可用于计算悬索桥成桥状态缆索内力及线形的解析算法。所提算法能精确考虑吊索自重影响,且使平面与空间缆索系统的找形分析得到统一,可方便地根据实际需要进行二维或三维空间主缆分析。此外,还提出了运用非线性优化手段获取成桥状态的数值算法,该方法不仅可与解析算法互为验证,也可为悬索桥的静动力分析提供基础模型。(2)钢桁加劲梁施工方案优化针对钢桁梁在施工过程中易出现应力超限的问题,推导建立了能够考虑大变形效应的悬索桥变形控制方程,并提出求解该非线性微分方程的高效算法。在运用解析法参数化地确定加劲梁初步施工方案的基础上,通过有限元手段对初步方案进行精细化分析,通过合理调整钢桁梁节段间的刚接时机,大幅降低施工应力。(3)施工期主缆非线性驰振分析方法的建立针对目前线性驰振分析理论的不足,建立了适用于缆索结构的非线性驰振分析方法。该分析方法充分考虑了缆索在多个方向的振动(三个平动自由度和扭转自由度)和几何非线性因素。考虑准定常风荷载作用下,将该分析方法用于施工期间的主缆,分析研究了不同断面主缆在不同风速下的非线性驰振行为。(4)基于深度学习的桥梁断面非线性气动自激力模拟提出了用于模拟桥梁断面非线性自激力的深度学习方法。在该方法中,改进的深度学习网络结构较现有网络参数和计算步骤减少50%以上,显着提高了计算效率;在网络训练方面,提出了综合随机梯度下降和拟牛顿算法的混合训练策略,使得网络训练效率较现有深度学习框架有数十倍的提高,有效降低了网络的训练难度。上述研究内容保证了本文方法对扁平钢箱梁和钢桁梁断面的非线性自激力建模高效、准确。(5)非线性气动自激力作用下桥梁结构气动稳定分析建立了非线性自激力作用下桥梁结构气动稳定高效分析方法,该方法在依靠深度学习模拟主梁断面气动力的基础上,依据推广的杜哈梅积分,将桥梁在任意荷载下的动力响应等效为若干卷积计算结果的叠加,进而使得全桥气动响应的计算效率比在有限元与深度学习模型之间交互迭代有了显着提升。通过一理想平板算例验证了上述方法的正确性后,将该思路分别用于计算一座扁平钢箱梁悬索桥和钢桁架悬索桥,得到了其颤振后的气动性能。

温银龙[2](2018)在《地铁场站上翻梁结构设计优化研究 ——以福州地铁2号线某场站为例》文中进行了进一步梳理传统地铁场站结构设计过于保守,存在设计不合理与资源浪费等诸多问题,地铁场站顶板上翻梁的设计即为其中之一。上翻梁构造抗剪能力较一般梁弱,且上凸的构造形式给结构本身施工及后期场站基坑回填带来很大麻烦。例如,造成顶板以上市政管线标高调整、场站回填质量不理想等,甚至引发路基路面沉降不均等病害。为了减少上翻梁构造所造成的不良影响,改善场站顶板及回填的施工条件,本文以福州地铁2号线某场站为例进行地铁场站结构设计优化研究。通过作用效应详细分析、场站顶板纵梁结构受力性能有限元分析,找出现行设计中的主要问题,在满足结构抗力要求、便利施工、较合理的经济性和降低顶板上翻梁高度原则下,提出上翻梁的结构优化方法和构造细节。本文的主要工作内容和研究结论如下:1)结构所受作用及其组合的详细分析表明:现行地铁场站结构设计过高地估计了作用效应S,部分构件的结构抗力R存在过大冗余;应针对具体工况进行详细分析,并对作用效益进行准确计算。2)有限元计算结果分析表明:平面模型计算的板中弯矩过于保守,尤其是在柱端和墙端位置处;平面模型在分析中过高地估计了结构纵梁处的抗剪能力;结构设计时,应结合空间模型整体内力分析和局部应力分析的结果,对平面模型的计算结果进行修正。3)本文基于加强配筋法和H型钢加劲法的两个优化方案均满足结构设计要求、合理可行。与原设计方案的对比,加强配筋法的优化方案其经济性与原方案基本一致,但受力性能有所改善;H型钢加劲法的优化方案在技术性上更加合理,但造价略有增加。

卓小丽[3](2015)在《悬拼钢筋混凝土箱拱合理施工索力与拱轴线的优化研究》文中提出不同形式的拱桥有其特有的合理成桥状态,不同方法施工的拱桥,其合理施工状态也并非单一不变。拱桥合理成桥及合理施工状态的确定包含了许多设计和施工参数的优化,把极其关键的两个点作为本文研究的主要内容——合理施工阶段索力及合理拱轴线形的计算优化。本文依托国家自然科学基金资助项目《基于多目标优化的悬浇混凝土拱桥构形与安全控制的理论与方法》,以贵州省龙场渡槽(主拱圈变宽、净跨径200m)为背景,具体的研究工作主要有以下几个方面:(1)对国内外钢筋混凝土拱桥的发展进行了综述,阐述了几种主要的施工方法,并对现有缆索吊装斜拉扣挂法施工拱桥存在的问题进行了简要分析,最后提出了本文研究的主要内容。(2)在确定合理施工状态时,从施工阶段参数、结构实际受力状态、施工阶段扣索索力确定等方面进行了阐明;在确定合理成桥状态时,主要从主拱圈合理拱轴线、主拱圈合理成桥状态、合理成桥扣索索力确定这几个方面进行了归纳。(3)提出了“一张索力通过静力平衡确定,二张索力以调整内力为主”的索力多次张拉控制思想;本桥采用了当前节段吊装多次张拉的方法进行吊装阶段索力控制,节段吊装完成后不再进行索力调整。(4)合理施工索力计算及优化过程中,采用基于影响矩阵的未知荷载系数法在Midas Civil有限元软件中进行了合理施工索力的优化。通过频率法实测的索力数据及主拱圈控制截面的实测应力与理论数据的对比分析,验证了该方法优化得到的索力是合理且施工中易于实现的。(5)探讨了数值法在变截面主拱圈内力计算中的应用,计算过程中主要解决了两个问题:变截面主拱圈自重对应的力臂进行了形心的修正,避免了一般数值方法采用微元段中点造成的内力偏差;变宽主拱圈面积函数的确定。(6)提供了一种利用MATLAB编程工具进行变截面拱轴系数优化的思路,并给出了MATLAB拟合程序。根据工程中拱圈变宽、悬臂拼装的设计及施工特点,采用三次样条差值作为逼近函数对拱轴线进行了拟合,通过优化,拱轴线更加合理。

杨晴[4](2013)在《钢管混凝土拱桥静、动力性能优化方法研究》文中认为摘要:钢管混凝土拱桥近几十年来在我国的桥梁建设中得到广泛应用,但是其理论研究远落后于实际应用。钢管混凝土拱桥设计过程中,由于设计参数多,参数之间相互耦合,方案调整过程中顾此失彼,要满足全桥静、动力性能的要求,并做到受力合理、造价经济的目标十分困难,因此运用现代优化理论进行设计过程中的自动寻优显得十分必要。本文在总结前人研究成果的基础上,提出了相应的优化模型,以一座在建的下承式钢管混凝土系杆拱桥为算例,基于ANSYS的二次开发功能编制了优化设计程序,力求对钢管混凝土拱桥的动、静力性能优化方法进行研究。本文所做主要工作:1)分析钢管混凝土拱桥拱轴线型和拱肋截面尺寸的参数取值范围,为优化变量选取及上下限值取值提供依据。2)提出以拱轴线型、拱肋截面尺寸为设计变量,拱肋钢管和混凝土应力、桥墩混凝土应力、腹杆钢管应力、活载作用下挠度、稳定系数等为约束条件,结构频率为目标函数,建立优化数学模型。3)基于APDL语言建立ANSYS空间有限元模型,精确模拟钢管混凝土拱桥各施工阶段受力过程;编制基于APDL的活载加载程序、徐变计算程序。4)选择优化算法,编制优化程序,对拱轴线型和拱肋截面尺寸进行优化,对比分析优化前后的设计变量、约束条件以及目标函数值。5)对优化前后模型进行地震反应谱分析,对比分析优化前后地震作用下结构内力,以验证本文优化方法的有效性和正确性。结果表明,利用本文优化模型,优化后动力性能得到较大改善,地震力作用下效应明显减小,且全桥造价大幅降低,验证了本文优化方法的有效性及正确性。

安民丰[5](2012)在《铁路大跨度钢管混凝土拱桥施工控制及施工阶段稳定性研究》文中研究说明现在大跨度钢管混凝土拱桥的施工一般采用缆索吊装——斜拉扣挂的自架设体系进行施工,施工过程中结构的位移与内力必然随着施工阶段的进行不断变化,且其施工阶段的受力同成桥状态不一致。为保证施工质量(内力和线形)以及施工中的安全,有必要对钢管混凝土拱的施工控制及施工阶段的稳定性进行研究。本文介绍了钢管混凝土拱桥施工控制的组织体系及技术体系,指出合理的施工控制是钢管混凝土拱桥顺利合龙的关键,并对其中的关键技术进行了研究。扣索索力是钢管混凝土拱桥斜拉扣挂施工过程中的重要参数,本文利用ANSYS的优化模块计算出一组最优索力,该索力分布均匀,满足施工安全要求,施工阶段的预抬高也比较小。拱桥施工阶段的稳定性比较突出,本文利用有限元软件MIDAS/Civil研究了各个施工阶段的稳定性,并就影响施工阶段稳定性的一些参数进行了讨论。钢管内混凝土施工质量的好坏将直接影响成桥后桥梁的安全,为此本文对不同的混凝土灌注顺序进行了比较分析,并指出较合理的灌注顺序。

李磊磊[6](2012)在《大跨径中承式拱桥吊杆更换理论分析与设计方法研究》文中进行了进一步梳理本文以大跨径中承式拱桥的吊杆更换为研究对象,基于吊杆更换的理论分析,采用数值分析方法,对不同方法更换吊杆对结构产生的影响进行分析研究,以达到指导设计施工的目的。本文的主要内容如下:1)归纳了拱桥吊杆的主要病害,分析了产生的原因,提出了吊杆更换问题。2)基于吊杆的载荷行为,参考斜拉桥拉索更换的相关研究,在已完成吊杆更换拱桥的实践经验总结基础上,提出了吊杆更换的原则;在优化结构受力和线形的指导思想下,形成了吊杆索力优化设计方法;总结索力测试的常用方法和优缺点,简要介绍了施工监测的内容和吊杆更换后的评价方法,从多个方面完善了拱桥吊杆更换的分析理论。3)基于有限元分析理论,依据钢管混凝土结构分析方法,建立了依托工程的空间有限元模型,分别分析了封闭交通情况下采用无替代法、钢导梁兜吊法和拱肋兜吊法更换不同位置吊杆对桥梁结构产生的影响,主要包括卸除吊杆引起的拱肋线形、拱肋应力、吊杆索力、桥面线形、主梁应力及稳定安全系数的变化等。根据三种更换方法的分析结果,进而研究了正常通车情况下吊杆的更换方法。由数值分析结果可知:封闭交通情况下采用拱肋兜吊法更换吊杆更安全、更合理,对拱肋、吊杆、桥面系及稳定性的影响最小,可以保证吊杆和工具吊杆的安全系数满足要求;在正常通车情况下采用拱肋兜吊法更换吊杆也能满足规范的要求。

孙松[7](2012)在《钢管混凝土提篮拱桥索力优化及线形控制研究》文中认为随着科学技术进步以及国家经济建设的发展,为修建大跨度的钢管混凝土拱桥提供了良好的支撑条件,随着钢管混凝土提篮拱桥跨度进一步增大,也就增加了施工过程中的索力优化及线形控制的难度。可以说钢管混凝土提篮拱桥的最终成桥线形是与施工过程中的线形是分不开的。而随着钢管混凝土提篮拱桥横向跨度的增加,其钢横梁的横向跨度进而增大,钢横梁的线形会影响到其桥面标高,所以横向线形控制的研究也具有极其重要的意义。本文依托河北省境内某特大桥进行对钢管混凝土提篮拱桥索力优化及线形控制研究,主要内容有:(1)钢管混凝土提篮拱桥的拱肋在竖向转体施工过程中,扣索索力优化对拱肋线形控制研究。基于未知荷载系数法以及影响矩阵法,对竖向转体施工过程中的拱肋、提升塔架的纵向偏位、索的内力进行设置约束条件,建立约束目标函数,进行索力优化对拱肋线形控制进行研究,优化结果确保竖向转体施工中拱肋的线形符合设计要求。(2)钢管混凝土提篮拱桥吊索索力确定对拱肋线形控制研究。运用有限元软件建立钢管混凝土提篮拱桥的施工阶段仿真计算模型,分别运用刚性吊杆法、刚性支承连续梁法、未知荷载系数法进行吊杆索力的优化,以及与采用直接吊装吊杆的方法来进行对比分析对施工阶段拱肋的线形造成的影响,最后得出采用直接吊装吊杆的方法对拱肋的线形影响最小,最终采用直接吊装吊杆的方法来进行吊杆的安装。(3)钢管混凝土提篮拱桥的钢横梁线形控制研究。通过对钢横梁进行受力分析,得出在恒载下的位移、移动荷载下的位移,采用规范规定的方法、简化计算的方法以及本文提出的预拱度修正系数法来计算钢横梁的预拱度,进行对比分析最终采用本文提出的预拱度修正系数法来进行钢横梁预拱度的设置,从而进行钢横梁横向线形控制。本文的研究指导了依托工程在施工阶段索力优化及线形控制,且研究成果对同类桥梁具有一定的参考价值。

陈博文[8](2011)在《大跨度钢结构吊点优化研究》文中研究表明吊点是起重吊装作业中吊物与被吊物之间连接的部位,离散分布于主梁桁架交叉点处,数量多、分布广。吊点设计是伴随多机协同吊装出现的一个离散变量优化的问题。其设计需要统筹兼顾起重机起重性能、结构自身强度等方面的因素,以及吊点数量、位置对这些因素的综合影响,因而吊点设计优化是吊装方案制定过程的重要环节。本文以青岛海洋工程有限公司的海洋平台甲板为研究对象,在对有限元参数化技术、子结构技术、启发式优化算法以及MATLAB编程技术深入研究的基础上,提出了一种基于有限元数值方法求解不同吊点体系下的结构应变能,并以最小应变能为目标采用先进优化方法搜索最佳吊点的方案。论文的主要研究工作和研究成果如下:(1)分析海洋平台甲板这种大跨度钢结构的模型特点,抽象出不同的模型特征分类处理,即将所有的海洋平台甲板结构进行模块划分,每个模块本身是可以参数化的,然后将这种参数化的模块进行装配来建立所需要的有限元模型。同时考虑到有限元计算时间在整个优化时间的比重较大,因而利用子结构技术凝聚各模块自由度,减小节点数和计算量。这种参数化子结构模型装配的建模方案同时实现了有限元模型快速建立和节省优化机时的要求,并且计算准确。(2)基于粒子群算法理论,考虑到结构有限元计算中存在的应力集中因数的影响,故以结构的总应变能作为目标函数,并以吊装过程中各起重机起升性能为约束条件,建立吊点优化数学模型和约束惩罚函数。基于吊点优化中的特殊性,即数量、位置的综合设计以及其离散分布等特点,故将算法进行改进,提出一种区域搜索的吊点层次优化方案,对吊点数量、位置分层搜索,总体采取外层吊点数量粗搜索,内层位置精搜索的综合优化原则,并利用二分法加速程序收敛。(3)利用MATLAB语言科学运算的高效性,编写基于粒子群吊点层次优化程序,并将该算法和枚举法、遗传算法、模拟退火算法以及ANSYS软件自带零阶优化算法进行对比分析,验证本文方法在搜索效率和优化程度上的先进性。以上优化方法均采用APDL语言建立了ANSYS命令流文件,供程序后台调用求解目标函数。(4)建立有限元模型,进行多吊点优化案例分析,验证本文方法的有效性。本文的分析方法对于改进、完善工程中传统吊点设计流程和起重机选型等具有重要意义,优化结果也进一步证明,以吊点体系为设计对象的吊装方案制定更具有其科学性,不仅为其提供了更严谨的理论计算依据也为其提供了统筹设计的思路。

李志辉[9](2011)在《铁路高墩、大跨、长联简支梁桥上无缝线路桥墩纵向水平线刚度优化》文中研究表明桥墩纵向水平线刚度是铁路桥梁和无缝线路设计的关键技术参数,桥上无缝线路纵向附加力、梁轨快速相对位移很大程度上取决于桥墩纵向水平线刚度。因此,我国规范对简支梁跨度在48m及以下的桥梁桥墩纵向水平线刚度进行了明确的规定。大跨简支梁虽在实践中得到运用,但是其理论研究还相对滞后于工程实践。近年来,对大跨、高墩、长联简支梁桥桥墩纵向线刚度的研究很少,墩身尺寸优化方面的文献更少。墩身尺寸的取值大多靠以往的设计经验,且48m以上的简支梁桥桥墩纵向线刚度没有规范可依,以至于在具体设计中墩身尺寸偏于保守,为了使桥墩设计既经济合理,又能保证桥上无缝线路的正常使用,所以加强对大跨简支梁桥桥墩纵向水平线刚度的优化设计显得尤为重要且具有现实意义。本文在总结前人研究成果的基础上,主要完成了以下工作:(1)从理论上分析桥上无缝线路的各种参数选取,包括道碴层的竖向刚度及纵向刚度、制动力系数、温度参数的选取等;(2)基于ANSYS二次开发的APDL语言,建立有限元参数化模型,并结合实例对钢轨附加力进行计算分析,其中计算挠曲附加力时,通过对钢轨挠曲力影响线的分析,确定出计算挠曲附加力的合理加载方法;(3)以墩身总的混凝土用量为目标函数,以钢轨容许纵向附加拉压应力、梁轨快速相对位移、墩顶水平位移、墩身容许拉压应力为约束条件建立优化模型;(4)利用APDL语言编制优化计算模型,对全桥各个桥墩进行纵向水平线刚度优化;(5)将优化结果与原设计方案进行对比,并得出64m简支梁桥墩顶纵向水平线刚度合理限制。

黄泽权[10](2009)在《大跨度多肢钢管混凝土拱桥主拱构造优化研究》文中研究说明钢管混凝土拱桥因其较好的解决拱桥吊装重量和跨度的矛盾,是近二十年来发展最为迅速的桥梁结构之一,至2005年,国内已建成跨度为460m的钢管混凝土拱桥,而且跨度和数量仍在不断增大之中。我国在钢管混凝土拱桥的修筑技术上已处于世界领先水平,但是,传统设计方法追求的是一个满足设计规范条件下的最低水平设计,而不是最优设计,特别是多肢桁式拱肋的设计,如果按照设计规范条件下的最低水平设计,可能会使拱肋自重增加很多,这样既不经济又给施工带来不便。本文结合在建的小河特大桥(主拱肋为净跨338m的六肢上承式钢管混凝土拱桥)开展以下研究工作:1.根据满应力优化设计理论,建立钢管混凝土拱桥截面优化目标函数及约束条件;2.利用强大的有限程序ANSYS建立小河特大桥拱肋截面优化模型主拱肋进行截面优化,得出相应的最优拱肋截面;3.建立最优拱轴线的数学模型,计算出特定荷载下拱圈上的各个离散点接近于压力线的坐标;4.根据拱脚、1/8、1/4、3/8处的压力线坐标利用三次样条插值函数进行曲线拟合得出拱轴线分段函数,利用分段插值函数进行分析比较;5利用有限元程序ANSYS对优化前后模型进行强度、刚度、稳定性进行分析比较。

二、大跨度缀板梁的准则法优化原理(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、大跨度缀板梁的准则法优化原理(论文提纲范文)

(1)钢桁加劲梁悬索桥施工过程静力分析及气动稳定研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 现代钢桁梁悬索桥的发展
    1.2 钢桁梁悬索桥的特点
    1.3 钢桁加劲梁悬索桥相关静动问题研究现状
        1.3.1 悬索桥成桥状态的确定
        1.3.2 钢桁-混凝土加劲梁分期架设工序优化
        1.3.3 施工状态主缆气动稳定研究
        1.3.4 桥梁断面非线性气动自激力模拟
        1.3.5 非线性气动自激力作用下桥梁结构气动稳定分析
    1.4 依托工程概况
    1.5 主要研究内容及技术路线
第2章 悬索桥成桥状态递推解析算法和非线性调值求解
    2.1 确定悬索桥成桥状态的意义和基本方法
    2.2 悬索桥缆索分布形式
    2.3 悬索桥成桥状态递推解析算法
        2.3.1 自重作用下空间索段方程
        2.3.2 空间悬索桥缆索系统方程及其简化求解
    2.4 悬索桥成桥状态非线性调值算法
    2.5 数值算例
        2.5.1 平面主缆悬索桥
        2.5.2 空间主缆悬索桥
    2.6 本章小结
第3章 钢桁-混凝土加劲梁分期架设工序优化
    3.1 问题的提出
    3.2 钢桁-混凝土加劲梁架设方法
        3.2.1 钢桁梁架设方法
        3.2.2 混凝土桥面板的施工
    3.3 考虑主缆大变形的悬索桥微分方程及对分期加载工况的应用
        3.3.1 悬索桥微分控制方程
        3.3.2 悬索桥微分控制方程的验证
    3.4 金东大桥混凝土板施工方案的初步优化分析
    3.5 钢桁-混凝土加劲梁施工方案优化分析
        3.5.1 钢桁-混凝土加劲梁施工方案
        3.5.2 钢桁梁施工过程应力分析
        3.5.3 施工方案的进一步调整
    3.6 本章小结
第4章 考虑非线性及多向耦合振动的施工态主缆气动稳定分析
    4.1 悬索桥主缆在施工状态下的气动稳定问题
    4.2 主缆驰振经典分析理论
    4.3 主缆驰振非线性分析理论
        4.3.1 主缆振动方程
        4.3.2 准定常风荷载
    4.4 工程实例
        4.4.1 动力方程的验证
        4.4.2 主缆静风力系数识别
        4.4.3 驰振结果分析
    4.5 本章小结
第5章 基于深度学习的桥梁断面非线性气动自激力模拟
    5.1 非线性气动自激力及其模拟方法
    5.2 传统人工神经网络的缺陷
    5.3 一种具有长时记忆的循环网络及其改进
    5.4 基于时间的反向传播(BPTT)及混合优化算法
        5.4.1 基于BPTT的网络梯度计算
        5.4.2 s-LSTM网络训练策略—基于梯度的混合优化算法
    5.5 输入信号的设计及训练参数的确定
        5.5.1 输入信号的设计
        5.5.2 记忆长度的确定
    5.6 S-LSTM网络对于动力系统的模拟
        5.6.1 基于微分方程的动力系统
        5.6.2 索梁结构非线性动力系统
        5.6.3 气弹系统
    5.7 本章小结
第6章 非线性气动自激力作用下桥梁结构气动稳定分析
    6.1 用于桥梁气动分析的网络训练数据获取方法
    6.2 基于S-LSTM的结构非线性气动力响应快速算法
        6.2.1 基于卷积的桥梁动力响应快速计算
        6.2.2 基于多步迭代法的桥梁气动响应快速算法
    6.3 桥梁结构非线性气动稳定分析
        6.3.1 基于s-LSTM网络的理想平板气动稳定分析
        6.3.2 基于s-LSTM网络的钢箱梁悬索桥气动稳定分析
        6.3.3 基于s-LSTM网络的钢桁梁悬索桥气动稳定分析
    6.4 本章小结
第7章 总结及展望
    7.1 工作总结
    7.2 主要创新点
    7.3 设计施工建议
    7.4 研究展望
附录A 考虑大变形影响的悬索桥非线性微分方程求解
附录B MBFGS算法中矩阵B_k的逆矩阵推导
参考文献
作者在攻读博士学位期间发表的论文
作者在攻读博士学位期间参与的科研项目
致谢

(2)地铁场站上翻梁结构设计优化研究 ——以福州地铁2号线某场站为例(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号表
    作用效应
    计算指标
    几何参数
    计算系数及其他
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地铁场站设计研究现状
        1.2.2 结构优化方法研究现状
        1.2.3 上翻梁设计研究现状
    1.3 研究内容、方法和技术路线
        1.3.1 研究内容和方法
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 本文工作的特色和创新点
第2章 地铁场站结构受力状态与结构设计要求
    2.1 地铁场站的作用及结构计算图示
        2.1.1 作用分类
        2.1.2 作用取值说明
        2.1.3 极限状态及作用组合
        2.1.4 结构计算图示
    2.2 精细化有限元建模
        2.2.1 计算截面拟定
        2.2.2 单元类型选取
        2.2.3 材料属性定义
        2.2.4 荷载及边界条件施加
        2.2.5 网格精度分析
    2.3 承载能力极限状态设计要求及结构受力特点
        2.3.1 设计要求
        2.3.2 标准断面内力对比分析
        2.3.3 顶板纵梁内力对比分析
    2.4 正常使用极限状态设计要求及结构开裂变形特征
        2.4.1 设计要求
        2.4.2 拉应力分析
        2.4.3 变形对比分析
    2.5 本章小结
第3章 地铁场站顶板上翻梁结构设计优化
    3.1 地铁车站结构优化设计原理与准则
        3.1.1 优化设计原理
        3.1.2 优化设计准则
    3.2 地铁车站结构优化设计方法
        3.2.1 基于上翻梁加强配筋的顶板优化方法
        3.2.2 基于型钢混凝土上翻梁的顶板优化方法
    3.3 本章小结
第4章 地铁场站顶板上翻梁结构设计优化案例
    4.1 背景工程
    4.2 优化方案一
        4.2.1 承载能力极限状态计算
        4.2.2 正常能力极限状态验算
    4.3 优化方案二
        4.3.1 承载能力极限状态计算
        4.3.2 正常能力极限状态验算
    4.4 方案比选
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
附录 结构作用计算
参考文献
致谢

(3)悬拼钢筋混凝土箱拱合理施工索力与拱轴线的优化研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 钢筋混凝土拱桥的发展
        1.2.1 国外钢筋混凝土拱桥的发展现状
        1.2.2 国内钢筋混凝土拱桥的发展现状
    1.3 钢筋混凝土拱桥的施工方法
    1.4 钢筋混凝土拱桥缆索吊装斜拉扣挂施工技术
    1.5 选题的目的及意义
    1.6 本文主要的研究内容
        1.6.1 本文研究的工程背景
        1.6.2 本文研究的内容
第二章 大跨径钢筋混凝土拱桥的合理状态
    2.1 大跨径钢筋混凝土拱桥的合理施工状态
        2.1.1 概述
        2.1.2 施工阶段状态参数确定
        2.1.3 结构实际受力状态确定
        2.1.4 施工控制高程调整
        2.1.5 施工阶段扣索索力确定
    2.2 大跨径钢筋混凝土拱桥的合理成桥状态
        2.2.1 概述
        2.2.2 主拱圈合理拱轴线的确定
        2.2.3 主拱圈合理成桥状态的确定
        2.2.4 合理成桥扣索索力确定
    2.3 本章小结
第三章 悬拼施工拱桥合理施工索力计算及优化理论
    3.1 悬拼施工拱桥合理索力计算方法
        3.1.1 影响矩阵法
    3.2 悬拼施工拱桥合理索力优化方法
        3.2.1 惩罚函数法(SUMT)
        3.2.2 —阶优化法
    3.3 基于影响矩阵的未知荷载系数法在索力优化中的应用
        3.3.1 索力优化分析的数学模型
        3.3.2 MCT命令流实现未知荷载系数法介绍
        3.3.3 施工阶段合理索力优化流程
        3.3.4 有限元仿真及索力优化
        3.3.5 索力计算优化结果
        3.3.6 基于优化索力的成桥状态内力分析
        3.3.7 索力优化在施工过程中的验证
    3.4 本章小结
第四章 变截面合理拱轴线优化
    4.1 概述
    4.2 变宽拱圈恒载内力计算
        4.2.1 主拱圈自重
        4.2.2 主拱圈拱上建筑
        4.2.3 数值法与有限元法计算主拱圈内
    4.3 拱轴线优化的数学模型三次样条差值函数
    4.4 计算模型及优化流程
        4.4.1 计算模型
        4.4.2 优化流程
        4.4.3 三次样条差值拟合程序
    4.5 架设过程对拱圈内力的影响分析
    4.6 优化结果
    4.7 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录(攻读学位期间参与科研和发表论文情况)

(4)钢管混凝土拱桥静、动力性能优化方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 钢管混凝土结构概述
    1.2 钢管混凝土拱桥结构体系
    1.3 钢管混凝土拱桥优化设计研究现状
    1.4 结构动力优化设计研究现状
    1.5 本文的研究内容及所做工作
2 钢管混凝土系杆拱桥构造
    2.1 拱肋构造
    2.2 拱轴线形及矢跨比
        2.2.1 拱轴线的选择
        2.2.2 矢跨比
    2.3 拱肋横向结构与构造
    2.4 工程实例
3 钢管混凝土拱桥静力分析
    3.1 ANSYS有限元模型
    3.2 基于ANSYS的施工过程计算
        3.2.1 常用有限元程序施工过程模拟
        3.2.2 基于ANSYS的施工阶段计算
    3.3 基于ANSYS的活载计算
    3.4 基于ANSYS的徐变计算
        3.4.1 徐变基本理论
        3.4.2 基于ANSYS的徐变计算
        3.4.3 徐变程序验证
    3.5 基于ANSYS的荷载组合及稳定计算
        3.5.1 荷载组合及应力计算
        3.5.2 稳定性分析
4 钢管混凝土拱桥动力分析及优化模型建立
    4.1 有限元动力分析原理
        4.1.1 动力学方程
        4.1.2 结构自振特性
        4.1.3 结构动力响应
    4.2 基于ANSYS的动力性能分析
    4.3 地震反应谱基本理论
    4.4 基于ANSYS的反应谱分析
    4.5 结构优化原理及优化模型的建立
        4.5.1 优化理论的发展
        4.5.2 优化模型的建立
    4.6 基于ANSYS的结构优化
5 钢管混凝土拱桥静、动力性能优化
    5.1 优化规模
    5.2 优化结果及对比分析
        5.2.1 设计变量对比
        5.2.2 静力性能对比分析
        5.2.3 动力性能对比分析
    5.3 地震效应对比分析
    5.4 结构造价对比分析
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果目录
致谢

(5)铁路大跨度钢管混凝土拱桥施工控制及施工阶段稳定性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 钢管混凝土拱桥的发展
        1.1.1 钢管混凝土结构
        1.1.2 钢管混凝土结构在拱桥上的应用
        1.1.3 钢管混凝土拱桥的施工
    1.2 施工控制现状
        1.2.1 国外研究发展概况
        1.2.2 国内研究发展概况
    1.3 钢管混凝土拱桥施工阶段稳定性研究现状
        1.3.1 国内外研究发展概况
    1.4 论文背景及主要研究内容
第2章 钢管混凝土拱桥的施工控制
    2.1 桥梁施工控制
        2.1.1 桥梁施工控制的重要性
        2.1.2 施工控制的组织体系及技术体系
    2.2 A桥及其施工简介
        2.2.1 A桥简介
        2.2.2 A桥主桥施工简介
    2.3 A桥施工控制
        2.3.1 A桥施工控制概要
        2.3.2 A桥施工控制技术体系
        2.3.3 施工控制阶段划分
第3章 缆索吊装斜拉扣挂施工中扣索索力的计算
    3.1 概述
    3.2 优化原理简介
        3.2.1 优化基本概念
        3.2.2 零阶优化
        3.2.3 一阶优化
    3.3 ANSYS零阶优化计算
        3.3.1 模型简介
        3.3.2 优化变量
        3.3.3 索力优化结果及分析
    3.4 本章小结
第4章 施工阶段稳定性分析
    4.1 拱桥稳定性概述
    4.2 稳定计算的有限元法
        4.2.1 结构刚度矩阵分析
        4.2.2 结构稳定计算
    4.3 拱桥稳定计算介绍
        4.3.1 面内失稳计算
        4.3.2 面外失稳计算
    4.4 稳定有限元计算
        4.4.1 稳定分析模型介绍
        4.4.2 求解稳定特征值
    4.5 相关参数对稳定性的影响
        4.5.1 风缆布置对拱肋稳定性的影响
        4.5.2 横撑对稳定性的影响
        4.5.3 环境温度对稳定性的影响
    4.6 本章小结
第5章 顶升混凝土灌注顺序优化
    5.1 顶升混凝土施工介绍
    5.2 混凝土灌注方案
    5.3 不同灌注方案下拱肋的位移
    5.4 不同灌注方案下拱肋的应力
    5.5 本章小结
第6章 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

(6)大跨径中承式拱桥吊杆更换理论分析与设计方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 概述
        1.1.1 拱桥发展
        1.1.2 拱桥构造
    1.2 问题的提出
        1.2.1 吊杆主要病害
        1.2.2 病害原因分析
        1.2.3 提出吊杆更换问题
    1.3 研究现状
        1.3.1 国外现状
        1.3.2 国内现状
    1.4 本文主要的研究内容与方法
第二章 拱桥吊杆更换理论分析
    2.1 吊杆载荷行为
    2.2 吊杆更换准则
    2.3 吊杆更换原则
    2.4 吊杆更换结构分析
    2.5 吊杆更换优化设计方法
    2.6 吊杆索力测试方法
    2.7 吊杆更换施工监测
    2.8 吊杆更换评价手段
    2.9 本章小结
第三章 拱桥有限元分析方法
    3.1 桥梁结构有限元分析方法
    3.2 钢管混凝土拱桥分析方法
    3.3 依托工程有限元模型
        3.3.1 工程概况
        3.3.2 健康检测结果
        3.3.3 有限元模型建立
        3.3.4 计算结果与对比
    3.4 本章小结
第四章 实桥应用与分析
    4.1 无替代法更换吊杆对结构影响分析
        4.1.1 卸除吊杆对拱肋的影响
        4.1.2 卸除吊杆对吊杆索力的影响
        4.1.3 卸除吊杆对桥面系的影响
        4.1.4 卸除吊杆对稳定性的影响
    4.2 钢导梁兜吊法更换吊杆对结构影响分析
        4.2.1 更换吊杆对拱肋的影响
        4.2.2 更换吊杆对吊杆索力的影响
        4.2.3 更换吊杆对桥面系的影响
        4.2.4 更换吊杆对稳定性的影响
    4.3 拱肋兜吊法更换吊杆对结构影响分析
        4.3.1 更换吊杆对拱肋的影响
        4.3.2 更换吊杆对吊杆索力的影响
        4.3.3 更换吊杆对桥面系的影响
        4.3.4 更换吊杆对稳定性的影响
    4.4 正常通行情况下吊杆更换方法分析
    4.5 吊杆更换方法对比分析
    4.6 本章小结
结论与展望
    1 主要研究结论
    2 进一步研究的建议
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(7)钢管混凝土提篮拱桥索力优化及线形控制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 钢管混凝土拱桥的历史及其发展现状
    1.2 钢管混凝土提篮拱桥发展及特点
    1.3 索力优化及线形控制的国内外研究现状
    1.4 本文依托工程概况及研究主要内容
        1.4.1 依托工程概况
        1.4.2 研究主要内容
第二章 钢管混凝土拱桥施工方法综述
    2.1 支架法
    2.2 缆索吊装法
    2.3 转体施工法
        2.3.1 平面转体施工
        2.3.2 竖向转体施工
    2.4 三大段吊装法
    2.5 小结
第三章 钢管混凝土提篮拱桥竖向转体施工索力优化
    3.1 索力优化理论概述
        3.1.1 索力优化的概念
        2.1.2 力矩平衡法
        3.1.3 有限元—零位移法
        3.1.4 一阶优化算法
    3.2 仿真模型的建立
        3.2.1 有限元法计算步骤
        3.2.2 影响矩阵法
        3.2.3 基于未知荷载系数法仿真模型的建立
    3.3 提升塔架、扣索、拱肋共同作用下的索力优化结果
    3.4 小结
第四章 索力优化对拱肋线形影响研究
    4.1 扣索索力优化对拱肋线形影响研究
        4.1.1 拱肋施工状态分析
        4.1.2 拱肋合龙瞬间分析
        4.1.3 拱肋线形的计算与实测对比分析
        4.1.4 提升塔架的顺桥向位移计算与实测对比
    4.2 吊杆索力的确定对拱肋线形影响研究
        4.2.1 吊杆索力的确定
        4.2.2 吊杆索力确定对拱肋线形控制研究
        4.2.3 拱肋应力分析
    4.3 小结
第五章 钢横梁线形控制研究
    5.1 横梁线形控制方法综述
    5.2 钢横梁的受力分析
    5.3 钢横梁预拱度设置
    5.4 小结
结论与建议
    结论
    建议
参考文献
致谢

(8)大跨度钢结构吊点优化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 大跨度钢结构分类及其施工方法
        1.2.1 钢结构形式及特点
        1.2.2 常用施工安装方法
    1.3 大跨度钢结构施工优化控制研究现状
    1.4 有限元技术在结构施工中的应用
    1.5 本文研究内容
2 整体多吊点吊装技术分析
    2.1 多吊点吊装施工应用及其关键技术
    2.2 传统方法及当前吊点研究工作讨论
    2.3 基于有限元法的吊点优化
    2.4 本章小结
3 大跨度钢结构有限元建模
    3.1 建模对象特点及其复杂性
    3.2 刚体与柔性体有限元模型对比分析
    3.3 有限元建模方法与流程
        3.3.1 零部件有限元参数化建模
        3.3.2 部件模型的子结构处理
        3.3.3 各部件的参数化装配
        3.3.4 有限元建模总体流程
    3.4 建模实例分析
    3.5 本章小结
4 大跨度钢结构多吊点体系优化
    4.1 优化目标准则
        4.1.1 能量原理在吊点设计中的应用
        4.1.2 适应度函数确定
    4.2 基于吊点位置的优化模型与流程
        4.2.1 基于粒子群算法的吊点位置优化
        4.2.2 吊点位置区域划分搜索
        4.2.3 吊点位置优化流程
    4.3 基于吊点数量的优化模型与流程
        4.3.1 基于二分法的吊点数量优化
        4.3.2 吊点数量优化流程
    4.4 基于吊点数量与位置的综合优化模型与流程
        4.4.1 吊点数量与位置综合优化策略
        4.4.2 吊点数量与位置综合优化流程
    4.5 本章小结
5 工程应用实例
    5.1 实例应用
    5.2 基于5吊点的吊点位置优化分析
    5.3 基于10吊点的吊点位置优化分析
    5.4 基于吊点位置与数量的综合优化分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
附录A 优化算法关键程序
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(9)铁路高墩、大跨、长联简支梁桥上无缝线路桥墩纵向水平线刚度优化(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 桥上无缝线路发展概况
        1.1.1 国外桥上无缝线路的发展
        1.1.2 国内桥上无缝线路的发展
    1.2 桥墩纵向水平线刚度研究概况
    1.3 国内桥上无缝线路大跨简支梁的发展
    1.4 问题的提出
    1.5 本文主要研究内容
第二章 桥上无缝线路计算原理
    2.1 桥上无缝线路受力传递机理
    2.2 钢轨附加力
        2.2.1 伸缩附加力
        2.2.2 挠曲附加力
        2.2.3 制动附加力
    2.3 钢轨附加力控制标准
        2.3.1 国内外桥上无缝线路设计标准
        2.3.2 本文钢轨附加力控制标准
    2.4 桥上无缝线路计算参数
        2.4.1 线路纵向阻力
        2.4.2 温度荷载
        2.4.3 制动力计算参数
    2.5 桥梁下部结构纵向线刚度计算方法
    2.6 本章小结
第三章 桥上无缝线路计算模型及实例分析
    3.1 国内外桥上无缝线路计算模型
    3.2 本文采用的力学模型
    3.3 桥上无缝线路实例计算
        3.3.1 中山沟2#特大桥概况
        3.3.2 设计计算参数
        3.3.3 建立结构有限元模型
    3.4 结构附加力计算分析
        3.4.1 伸缩附加力计算分析
        3.4.2 挠曲附加力计算分析
        3.4.3 制动附加力计算分析
    3.5 地基基础刚度计算
    3.6 本章小结
第四章 结构优化原理及方法
    4.1 优化设计概述
    4.2 结构优化发展概况
    4.3 结构优化设计的数学模型
    4.4 结构优化的基本过程
    4.5 ANSYS优化方法
        4.5.1 ANSYS优化工具
        4.5.2 ANSYS优化过程
        4.5.3 优化策略
        4.5.4 APDL参数化设计语言
    4.6 本章小结
第五章 基于ANSYS的桥墩线刚度优化实例
    5.1 优化过程
        5.1.1 本文优化模型的设计变量
        5.1.2 优化模型的约束条件
        5.1.3 优化模型的目标函数
        5.1.4 优化模型的规模
    5.2 优化结果分析
        5.2.1 优化结果对比
        5.2.2 优化结果验算
    5.3 本文优化程序的适用性
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间主要的研究成果

(10)大跨度多肢钢管混凝土拱桥主拱构造优化研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 国内外钢管混凝土拱桥现状与发展概况
        1.1.1 国内钢管混凝土拱桥发展概况
        1.1.2 国外钢管混凝土拱桥发展概况
    1.2 钢管混凝土拱桥构造
        1.2.1 钢管混凝土拱桥划分
        1.2.2 钢管混凝土拱桥构造特点
    1.3 结构优化设计现状与发展
        1.3.1 目前结构设计特点
        1.3.2 结构优化设计现状及发展
        1.3.3 钢管混凝土拱桥优化设计现状
    1.4 本文研究的主要内容
        1.4.1 目前钢管混凝土拱桥优化研究中存在的主要问题
        1.4.2 课题来源及研究意义
        1.4.3 本文的主要工作
第二章 桥梁结构优化设计理论
    2.1 概述
    2.2 结构优化设计的数学模型
        2.2.1 设计变量
        2.2.2 目标函数
        2.2.3 约束条件
    2.3 满应力法优化设计
        2.3.1 满应力优化设计的数学模型
        2.3.2 满应力设计的收敛性
        2.3.3 射线步调整
    2.4 有限单元法基本原理
    2.5 ANSYS 优化理论基础
        2.5.1 基于ANSYS 进行优化设计的过程
        2.5.2 零阶优化法
        2.5.3 一阶优化法
    2.6 本章小结
第三章 钢管混凝土拱桥优化设计
    3.1 概述
    3.2 钢管混凝土拱桥拱肋截面形式优化分析
        3.2.1 目前国内大跨度钢管混凝土拱桥常用拱肋截面形式
        3.2.2 钢管混凝土拱桥拱肋截面优化方法
    3.3 钢管混凝土拱桥拱轴线优化分析
        3.3.1 拱轴线的几种优化方法
        3.3.2 用三次样条插值函数确定合理拱轴线的方法
    3.4 本章小结
第四章 小河特大桥结构优化分析
    4.1 工程概况
    4.2 主拱截面优化分析
        4.2.1 小河特大桥原设计主拱截面形式
        4.2.2 小河特大桥主拱截面优化
    4.3 拱轴线优化分析
        4.3.1 小河特大桥原设计拱肋模型
        4.3.2 小河特大桥拱轴线优化
        4.3.3 优化前后拱轴线对比
    4.4 优化前后主拱构造强度、刚度、稳定性分析比较
        4.4.1 主拱圈管内混凝土灌注阶段受力分析比较
        4.4.2 优化前后拱肋变形分析比较
        4.4.3 成桥状态稳定性分析
        4.4.4 成桥状态基频分析
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 本文取得的主要成果
    5.2 存在的问题及今后工作展望
致谢
参考文献
在学期间发表的论着及取得的科研成果

四、大跨度缀板梁的准则法优化原理(论文参考文献)

  • [1]钢桁加劲梁悬索桥施工过程静力分析及气动稳定研究[D]. 李涛. 东南大学, 2020
  • [2]地铁场站上翻梁结构设计优化研究 ——以福州地铁2号线某场站为例[D]. 温银龙. 福建农林大学, 2018(03)
  • [3]悬拼钢筋混凝土箱拱合理施工索力与拱轴线的优化研究[D]. 卓小丽. 长沙理工大学, 2015(04)
  • [4]钢管混凝土拱桥静、动力性能优化方法研究[D]. 杨晴. 中南大学, 2013(05)
  • [5]铁路大跨度钢管混凝土拱桥施工控制及施工阶段稳定性研究[D]. 安民丰. 西南交通大学, 2012(10)
  • [6]大跨径中承式拱桥吊杆更换理论分析与设计方法研究[D]. 李磊磊. 长安大学, 2012(S2)
  • [7]钢管混凝土提篮拱桥索力优化及线形控制研究[D]. 孙松. 长安大学, 2012(07)
  • [8]大跨度钢结构吊点优化研究[D]. 陈博文. 大连理工大学, 2011(09)
  • [9]铁路高墩、大跨、长联简支梁桥上无缝线路桥墩纵向水平线刚度优化[D]. 李志辉. 中南大学, 2011(01)
  • [10]大跨度多肢钢管混凝土拱桥主拱构造优化研究[D]. 黄泽权. 重庆交通大学, 2009(10)

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大跨度板梁判据法优化原理
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