考虑大件荷载的桥梁网络可靠度分析及路径优化研究

作     者：吴欣 贺春宁 王祺顺 郭伟奇 邬智 洪飞 WU Xin;HE Chunning;WANG Qishun;GUO Weiqi;WU Zhi;HONG Fei

作者机构：湖南省交通科学研究院有限公司湖南长沙410015 交通建设工程湖南省重点实验室湖南长沙410015 

出 版 物：《公路工程》 (Highway Engineering)

年 卷 期：2024年第49卷第1期

页      面：24-31,66页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 

基　　金：交通运输行业重点科技项目(2021-ZD7-098) 湖南省科学技术厅湖南创新型省份建设专项任务书项目(2019SK2171) 湖南省交通科技项目(202045) 湖南省交通科学研究院有限公司科技创新项目(KY-20-07) 

主　　题：桥梁工程 可靠度分析 大件运输 支持向量机 灰狼算法 路径优化 

摘      要：为研究大件运输车辆荷载对桥梁安全性能的影响,提出了一种基于支持向量机和改进灰狼算法的可靠度计算模型,并以此设计了考虑桥梁网络可靠度的大件运输路径优化方法。首先依托大件运输车辆荷载分布统计数据建立了大件运输车辆荷载-桥梁结构响应的机器学习算法映射模型,通过支持向量机拟合大件车辆荷载下的结构功能函数,其次采用融合指数型非线性收敛和柯西变异的改进灰狼算法对可靠度进行求解,计算了某35 m预应力钢筋混凝土T型梁桥在大件运输荷载下的时变可靠度,设计了考虑大件运输荷载下桥梁网络可靠度的路径优化方法。研究结果表明:支持向量机对大件车辆荷载下的桥梁结构响应拟合良好,平均相对误差仅为1.74%;考虑大件运输荷载下的桥梁时变可靠度曲线下降趋势更加明显,且越接近桥梁服役后期,可靠度指标退化速率越快;改进灰狼算法在对功能函数求解时收敛速度极快,寻优稳定性极高;考虑桥梁网络可靠度的路径优化方法可以准确选择当前大件运输荷载下可靠度较高的通行路径。