基于影响矩阵和精英遗传算法的斜拉桥索力优化

作     者：朱力 孟博文 霍学晋 刘伟 Zhu Li;Meng Bowen;Huo Xuejin;Liu Wei

作者机构：北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中铁大桥勘察设计研究院有限公司武汉430050 

出 版 物：《Journal of Southeast University(English Edition)》 (东南大学学报（英文版）)

年 卷 期：2024年第40卷第2期

页      面：129-139页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：The National High-Level Youth Talent Project in 2023 

主　　题：斜拉桥 索力优化 最小弯矩能 影响矩阵 遗传算法 可行域 

摘      要：由于传统索力优化方法不能自动优化和兼顾全桥结构性能,以及与智能优化算法相结合后存在计算量大、耗时长、效率低和收敛速度慢等缺点,以Ansys和Matlab分别作为结构计算器和主控程序,以最小弯矩能为控制目标,将影响矩阵和精英保留策略引入到遗传算法中,实现成桥阶段的索力优化.该方法能够同时兼顾主梁与主塔的受力特性,而且影响矩阵的应用可以解决每一代都需要有限元评估的问题,大大减少了计算量.与传统的影响矩阵法相比,所提方法在吸取影响矩阵法优点的基础上,还考虑参数迭代过程,可在结构的关键截面添加特殊的约束要求,使得优化过程更加符合实际,而精英保留策略的引入可以提高进化迭代收敛的速度与进化过程的稳定性.最后,通过一个实际工程应用验证了所提方法的可行性.