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基于MISSA-SVM的高速铁路斜拉桥可靠度分析

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基于MISSA-SVM的高速铁路斜拉桥可靠度分析

作者：刁星福广州大学

学位级别：硕士

近年来,斜拉桥在铁路领域得到了相对广泛的应用。铁路斜拉桥属于典型的高次超静定柔性结构,不确定性因素众多,准确分析斜拉桥可靠度与确定影响其可靠度的因素具有重要的工程意义。基于此,本文以支持向量机(SVM)代理模型为基础,提出了一... 详细信息

近年来,斜拉桥在铁路领域得到了相对广泛的应用。铁路斜拉桥属于典型的高次超静定柔性结构,不确定性因素众多,准确分析斜拉桥可靠度与确定影响其可靠度的因素具有重要的工程意义。基于此,本文以支持向量机(SVM)代理模型为基础,提出了一种多策略改进麻雀搜索算法结合支持向量机(MISSA-SVM)的可靠度计算方法,用以计算分析某高速铁路斜拉桥挠度失效与应力失效的可靠指标及其影响因素。论文的主要研究内容和结论如下:(1)针对非线性隐式功能函数,确定了SVM代理模型计算方法。不同代理模型方法对比分析表明,SVM代理模型法具有适用于小样本以及计算效率高的特点,能有效地处理高维数据,以此作为本文可靠度计算的基本算法。(2)为进一步优化SVM代理模型两大核心参数,提出了一种多策略改进的麻雀搜索算法(Multi-strategy Improved Sparrow Search Algorithm,MISSA),并编制了相应的MATLAB程序。MISSA算法融合了混沌映射技术、鱼鹰算法策略以及柯西分布方法,以分别解决初始分布不均、收敛速度慢、易陷入局部最优的问题。采用基准函数测试法,与经典算法的对比验证表明,MISSA算法对于局部及全局优化搜索在收敛精度、速度以及稳定性上均有所提升。(3)以SVM为基础,融合MISSA算法,提出了一种基于MISSA-SVM算法的可靠度计算方法,并编制了相应的MATLAB程序。MISSA-SVM算法主要用于基于罚函数法的可靠度指标公式的计算,计算过程中采用MISSA算法对SVM模型的惩罚系数C和核参数g进行了优化。经典算例对比分析表明,MISSA-SVM算法具有计算误差小、计算效率高等优点,是一种较好求解非线性和隐式功能函数的算法。(4)根据铁路斜拉桥的特点及相关规范,建立了铁路斜拉桥主梁主跨跨中挠度失效的功能函数,并针对某高速铁路斜拉桥,采用MISSA-SVM算法计算了该桥主梁主跨跨中挠度的可靠度,进行了参数敏感性分析。参数敏感性分析表明,斜拉索弹性模量和列车荷载对主梁主跨跨中挠度可靠指标影响最为显著,在设计与运营过程中应加强斜拉索的维管及列车荷载的管控。(5)根据铁路斜拉桥的特点及相关规范,分别建立了铁路斜拉桥斜拉索应力失效以及主塔应力失效的功能函数,并针对某高速铁路斜拉桥,采用MISSA-SVM算法计算了该桥斜拉索应力及主塔应力的可靠度,分别进行了参数敏感性分析。参数敏感性分析表明,斜拉索弹性模量和斜拉索的面积对斜拉索应力可靠指标影响最为显著,在设计与运营过程中应予以重视;主塔弹性模量和主梁弹性模量对主塔应力可靠指标影响最为显著,在工程设计阶段,主梁与主塔的弹性模量不宜差距过大。

关键词：高速铁路斜拉桥可靠度分析支持向量机 MATLAB 麻雀搜索算法

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原位构筑类水滑石修复污染水体与土壤研究

原位构筑类水滑石修复污染水体与土壤研究

作者：刁淑腾北京化工大学

学位级别：硕士

针对我国西北地区苦咸水中硫酸盐含量高的问题,采用原位构筑类水滑石的技术方法进行处理,并且考察了不同沉淀剂用量以及投料顺序对选择性去除硫酸根效率的影响;之后对共沉淀产物进行资源化处理,用于去除水体中的重金属离子并探索其机理... 详细信息

针对我国西北地区苦咸水中硫酸盐含量高的问题,采用原位构筑类水滑石的技术方法进行处理,并且考察了不同沉淀剂用量以及投料顺序对选择性去除硫酸根效率的影响;之后对共沉淀产物进行资源化处理,用于去除水体中的重金属离子并探索其机理。针对土壤盐碱化问题,采用钙基膨润土与矿化剂联用原位构筑类水滑石的方法,进行了盐碱土壤改良的研究,考察了不同矿化剂与矿化剂添加量对盐碱土壤改良情况,并研究其改良机理;后进行实验室气候模拟实验进行验证方案可行性,在实验室验证结果良好的基础上进行大田试验改良。主要取得如下研究结论:（1）采用原位构筑类水滑石的方法对苦咸水中硫酸根选择性去除有着显著效果。在200 ml各离子浓度均为800 mg/L的苦咸水中,在Ca（OH）2的用量为1.446 g,Fe（NO3）3·7H2O的用量为1.493 g,先加入Ca（OH）2条件下有着最优的SO42-的去除率92.44%,而此时Cl-的去除率仅为6.770%。利用XRD、FT-IR和SEM等方法对共沉淀产物进行研究,并通过DFT算法探讨了其选择性的机制,生成SO42-插层Ca Fe-LDHs的ΔG=-138.81e V,而生成Cl-插层的Ca Fe-LDHs的ΔG=-130.21e V,高于Ca2Fe（OH）6（SO4）0.5,即同时存在SO42-和Cl-时,SO42-相较于Cl-更有可能优先插层到LDH层板之间。对选择性去除SO42-的沉淀产物进行了资源化利用,并且进行去除机理探究。结果显示,沉淀产物对水中Cd2+和Cu2+的最大吸附容量分别为469.7和373.6 mg/g,且均为以同晶取代的方式进行矿化去除。这为探索LDHs对重金属污染的水和土壤进行简单而经济的修复的可行性提供了机会。（2）对待改良土壤进行理化性质分析,发现其为苏打盐碱土,且具有较高的钠离子含量。钙基膨润土在室温下的溶液反应证明了钙基膨润土可以进行阳离子交换反应,为其用于盐碱地的改良提供依据。后进行改良研究,探索了钙基膨润土对于土壤中钠离子含量的影响、不同矿化剂、矿化剂含量对于土壤理化性质的影响。结果表明:添加0.3%的钙基膨润土Na+含量由7.2 g/kg下降至1.51 g/kg,已达到正常范围;最佳使用的矿化剂为Fe（NO3）3·7H2O,最佳添加量为0.6%,改良时间四个月时,土壤的p H由10.3下降到8.26,CO32-含量由7.81 g/kg下降到1.53 g/kg,电导率由2741μs/cm下降至552μs/cm。土壤改良效果明显。采用XRD、ICP-OES、FT-IR、SEM、TEM和HRTEM等多种表征手段以及DFT计算研究了该改良方法的具体机理,即钙基膨润土首先与Na+进行离子交换置换出Ca2+,Ca2+又与添加的矿化剂作用,原位生成LDHs,从而改善土壤的理化性质。采用DFT对钙基膨润土改良进行机理探索,发现该离子交换过程ΔG=-241.5 e V,证明该过程可以在常温下自发进行。气候模拟实验取得了良好的效果,不同改良方案下玉米发芽率从0%提高到71.8%和83.3%。后在内蒙古和吉林进行大田试验,试验田理化性质均在4个月内下降至正常水平;两地区玉米和燕麦的最优出苗率均从0%提高到90%以上,该结果表明重度盐碱地变成了优质农田。证明该技术在改良盐碱地方面具有良好的发展潜力。

关键词：层状双金属复合氢氧化物硫酸盐土壤改良超稳矿化作用盐碱土

硼/碳热还原法制备TiB2-TiC复相粉体及其陶瓷制备

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硼/碳热还原法制备TiB2-TiC复相粉体及其陶瓷制备

作者：许世刁北方民族大学

学位级别：硕士

TiB-TiC复相陶瓷因具有高熔点、高硬度、耐摩擦、耐腐蚀、良好的电学性能等优异性能,在机械、电子、航空航天等领域具有广泛的应用前景。目前TiB-TiC复相体粉往往是通过机械混合TiB,TiC单相粉体,或者通过单质贵金属Ti与BC通过原位反应制... 详细信息

TiB-TiC复相陶瓷因具有高熔点、高硬度、耐摩擦、耐腐蚀、良好的电学性能等优异性能,在机械、电子、航空航天等领域具有广泛的应用前景。目前TiB-TiC复相体粉往往是通过机械混合TiB,TiC单相粉体,或者通过单质贵金属Ti与BC通过原位反应制得,然而上述方法或是制备过程复杂、或是原料成本昂贵,均不适合工业化生产。本论文提出采用硼/碳热还原法,以TiO、BC和炭黑为原料,基于一种新的反应途径:TiO+BC+C→TiB+TiC+CO来合成TiB-TiC复相粉体,该法以成本低廉的氧化物为钛源,通过一步反应合成多相复合材料,工艺简单,从而从源头上避免了现有问题,具有大规模生产的潜在优势。本论文以硼/碳热还原法合成的复相粉体为前驱体,采用SPS制备TiB-TiC二元复相陶瓷和TiB-TiC-SiC三元复相陶瓷,依次完成了粉体合成、陶瓷烧结的配方优化、工艺优化实验,并对粉体的物相组成、显微形貌和两相含量以及陶瓷的显微组织和力学性能、抗氧化性能进行了表征。论文首先通过热力学计算明晰了碳/硼热反应的热力学过程,研究表明TiO-BC-C三元体系内的反应包括三个基本过程:第一阶段,在400℃之前,发生3TiO+BC+2C=2BO+3TiC;第二阶段,BO从400℃左右开始由固相变成液相,700℃以后发生BC+2TiC=2TiB+3C;第三阶段,当达1435℃左右,发生反应TiC+BO+2C=TiB+3CO（g）,最终可生成TiB-TiC两相。在此基础之上,进行了复相粉体的配方优化和工艺优化实验,最终合成的TiB-TiC复相粉体的粒径在200 nm左右,两相晶粒尺寸接近,氧含量可以控制在2%以内,且两相含量可控（TiC含量可在27.1wt%之间55.5 wt%可调）,这为后续陶瓷的烧结提供了优质粉体。随后以硼/碳热还原法合成的TiB-TiC复相粉体为前驱粉体,采用SPS烧结技术制备TiB-TiC复相陶瓷,经实验确定最佳烧结温度为1900℃。在此温度下所得样品的相对密度可达99.78%,维氏硬度（Hv10）为24.07±0.53 GPa,断裂韧性为4.14±0.3MPa·m,相较于单相TiB陶瓷,复相陶瓷的硬度有所提升。通过调节原料中炭黑C的配比可实现对TiB-TiC复相陶瓷的两相含量的调控,结果表明随着复相粉体中TiC的含量提高,复相陶瓷的断裂韧性和抗弯强度也有所提升,但只有合适的两相比例可抑制硼化物的异常长大从而提高致密度和最终材料的硬度。论文最后以TiB-TiC二元复相基陶瓷为基,添加不同含量的SiC粉体,制备TiB-TiC-SiC三元复相陶瓷。结果表明适量添加SiC可改善复相陶瓷的组织形貌,抑制晶粒长大,所得三元复相陶瓷维氏硬度可达22.20±0.43 GPa,断裂韧性为5.71±0.34MPa·m,相较于二元复相陶瓷,三元复相陶瓷的断裂韧性有所提高。与此同时,SiC的加入可显著提高TiB-TiC二元复相陶瓷的高温抗氧化性能,这是因为SiC被高温氧化后生成的SiO非晶钝化层可以有效的抑制BO的挥发、形成有效的保护层,使复相陶瓷抗氧化温度由1200℃提高到1400℃。

关键词：硼/碳热还原法 TiB2-TiC TiB2-TiC-SiC SPS烧结力学性能抗氧化性

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Y电信企业用户流失预测及挽留策略研究

Y电信企业用户流失预测及挽留策略研究

作者：刁成瑞山东财经大学

学位级别：硕士

当前电信市场竞争日趋激烈,用户流失问题日益严重,为了提升Y电信企业的企业形象,维持或提升现有用户规模,以保证持续的收入增长,降低运营成本,提高企业的经营利润,本文深入探讨了Y电信企业用户流失预测及挽留策略的问题。首先对Y电信企... 详细信息

当前电信市场竞争日趋激烈,用户流失问题日益严重,为了提升Y电信企业的企业形象,维持或提升现有用户规模,以保证持续的收入增长,降低运营成本,提高企业的经营利润,本文深入探讨了Y电信企业用户流失预测及挽留策略的问题。首先对Y电信企业用户流失的现状进行详细的分析,揭示用户流失的严重性以及对Y电信企业经营效益的影响。特别是携号转网政策的实施,使得用户流失问题更加突出,对Y电信企业的生存和发展构成了严重威胁;然后提出了“增强Informer流失预测模型(EILAT-LGBM)”,该模型基于深度学习Informer架构,并引入集成学习算法Light GBM,实现了对用户行为时序数据和结构化特征的深入分析。通过结合用户的动态和静态特征,EILAT-LGBM模型能够有效预测用户流失的可能性,为Y电信企业提供精准的决策支持。最后提出了一种基于用户价值和流失风险的用户细分方法,并根据用户细分结果制定了个性化的挽留策略,有效提升用户满意度,从而降低用户流失率,有助于Y电信企业维系现有用户,提升企业的经营效益。本研究结果显示,构建的增强Informer流失预测模型(EILAT-LGBM)在准确率、精确率、召回率、F1值和AUC等指标上均明显优于5个基准模型,表明该模型在电信用户流失预测方面具有显著效果。此外,通过基于用户价值和流失风险的用户细分方法以及相应的个性化挽留策略的实施验证,各客户群体的流失率显著降低,进一步验证了本文提出的细分方法及挽留策略的有效性。本文的研究成果在理论上拓展了电信行业用户流失预测领域的特征选择和特征处理方式,在现实应用上可以帮助电信运营商提前发现有流失倾向的用户,制定个性化的挽留措施,以提升用户的服务感知和满意度。

关键词：电信用户流失预测 Informer 用户价值挽留策略

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基于微观史学的高中历史教学实践研究

基于微观史学的高中历史教学实践研究

作者：刁胜男海南师范大学

学位级别：硕士

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基于情景再现的博物馆文物展示动画设计研究

基于情景再现的博物馆文物展示动画设计研究

作者：黄大刁成都大学

学位级别：硕士

博物馆展示的重点从文物“实物导向”到“技术导向”的发展促进了博物馆数字化的进程,参观者在博物馆能通过各种数字技术与文物互动,获得不错的展示效果。然而,绝大多数博物馆对数字技术的痴迷致使文物信息展示受到影响,重技术、轻叙事... 详细信息

博物馆展示的重点从文物“实物导向”到“技术导向”的发展促进了博物馆数字化的进程,参观者在博物馆能通过各种数字技术与文物互动,获得不错的展示效果。然而,绝大多数博物馆对数字技术的痴迷致使文物信息展示受到影响,重技术、轻叙事,重娱乐,轻知识等现象较为突出。文物今后的展示应该是以“信息导向”为基础,再合理利用各种数字技术呈现文物相关信息,这是博物馆展示的意义所在。通过数字三维动画再现文物相关情景实现文物信息的有效传达和参观者的直观理解成为该研究的主要目的。从参观者认知角度出发,重点从参观者的本能层、行为层、反思层阐述展示动画情景再现的场景、情节等设计方法;从文物信息传达角度出发,重点甄别有故事的文物素材,坚持突出重点、明确主题、分清主体的文物动画故事编创。利用动画技术对文物的历史语境进行情景再现,对文物相关信息进行动画故事化,通过动画画面和声音对文物故事进行叙述表达。该文阐述了以“人为中心”和以“物为中心”的设计理念,通过动画技术构建拟真性虚拟空间场来完整动画叙事的脉络。并从文物展示动画设计层面,具体分析了以人(观众)、物(文物)、场(空间)、介(动画)四要素在展示动画设计中的原则和方法。最后,阐述了金沙遗址博物馆文物祭祀文化的展示动画设计构思及文物展示动画设计方法在毕设作品设计实践中的应用和效果。通过三维动画技术对文物相关历史语境进行情景再现,将文物相关信息进行动画故事化叙事,能将文物相关信息尤其是背后隐性信息进行一个直观的传达,有利于参观者对文物信息的接受,丰富了文物信息传播的方式,同时也对动画创作提供了不错的题材选择。

关键词：文物展示情景再现文物动画真实感观众认知

中国式现代化、要素市场化配置改革与城乡融合

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技术经济与管理研究 2024年第4期 77-82页

作者：黄楚刁东莞理工学院机械工程学院广东东莞523808 中南大学马克思主义学院湖南长沙410083

选取2012—2022年中国省级面板数据,探究中国式现代化对城乡融合的影响,以及要素市场化配置改革在其中的作用机理。研究发现:中国式现代化可显著助推城乡融合发展;人口融合、经济融合、生态融合、空间融合与社会融合是中国式现代化影响... 详细信息

选取2012—2022年中国省级面板数据,探究中国式现代化对城乡融合的影响,以及要素市场化配置改革在其中的作用机理。研究发现:中国式现代化可显著助推城乡融合发展;人口融合、经济融合、生态融合、空间融合与社会融合是中国式现代化影响城乡融合的传导路径。门槛效应分析发现,中国式现代化对城乡融合的积极效能受要素市场化配置改革的制约。耦合协调性检验得出,中国式现代化与要素市场化配置改革的耦合协调度越高,越能带动城乡融合发展。因此,应深化多领域创新改革,驱动中国式现代化发展;强化要素市场化配置,扩大创新要素流通范围;构建要素自由流通网络,协同推进中国式现代化与要素市场化配置,最终助力城乡高质量融合发展。

关键词：中国式现代化城乡融合要素市场化配置改革新型城镇化

基于收益权激励的合伙人制度在房地产行业中的应用及反思 ——以碧桂园为例

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基于收益权激励的合伙人制度在房地产行业中的应用及反思 ——以...

作者：刁子婷集美大学

学位级别：硕士

近年来随着国家宏观政策的调控和行业发展进入新阶段等原因,我国房地产企业的发展面临着挑战与机遇并存的局面。在房地产企业中一时盛行的合伙人制度,典型如碧桂园较早实施了基于收益权激励的合伙人制度,该制度在房地产行业是否适用?尤... 详细信息

近年来随着国家宏观政策的调控和行业发展进入新阶段等原因,我国房地产企业的发展面临着挑战与机遇并存的局面。在房地产企业中一时盛行的合伙人制度,典型如碧桂园较早实施了基于收益权激励的合伙人制度,该制度在房地产行业是否适用?尤其在房地产行业进入深入调整期阶段,能否有助于企业走出困境?基于此,本文选取碧桂园为案例公司,从合伙人制度层面来分析其制度实施的效果。重点包括在2012年实行的“成就共享”计划和2014年实行的“同心共享”计划,以及碧桂园后续实行的激进财务政策,通过事件研究法、财务绩效分析、曼-惠特尼U检验、财务战略矩阵等方法分析前后效果。研究显示,(1)市场对合伙人制度反应不一。碧桂园两次实施基于收益权激励的合伙人制度,从市场反应来看,市场第一次反应积极,而第二次较为温和。(2)合伙人制度没有显著改善企业的财务状况。从多维财务指标评价,碧桂园实施合伙人制度后,企业的成长能力和盈利能力没有显著提升,偿债能力和营运能力可以看出显著变化,资产负债率、权益乘数显著上升,其他短期偿债能力、营运能力显著降低,整体来看对企业财务状况改善不显著。(3)合伙人制度是否间接提升了企业财务风险。从经济增加值来看,合伙人制度实施后,受益于有息负债资本占比提升,碧桂园的EVA显著提升。本文认为,回顾碧桂园实施基于收益权激励的合伙人制度整个过程,其实际上并没有显著改善企业的财务状况。反而因为企业对有息负债资本的依赖,增加了企业的债务负担,为碧桂园之后转向激进财务政策埋下伏笔。本文案例的启示是,基于收益权激励的合伙人制度并非万能灵药,尽管它在房地产上行期被许多企业采用,但其无法帮助企业化解风险的局限性在逆经济周期中显露无疑。对企业来说,控制风险和稳健经营始终应是企业发展永恒的命题。最后,本文的研究显示,合伙人制度作为制度创新,仍存在许多有待完善的地方:基于收益权激励的合伙人制度本质上属于进阶版的收益激励制度,其长期激励效果不显著,激励条件不完善,有待于进一步优化设计和合理应用;该制度加重了高层管理人员的资金责任,激励企业对高资金周转的简单追求,具有潜在的财务风险。

关键词：收益权激励合伙人制度房地产行业碧桂园

基于最优化理论的混凝土主拱智能优化设计方法研究

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基于最优化理论的混凝土主拱智能优化设计方法研究

作者：刁志帅重庆交通大学

学位级别：硕士

大跨径混凝土拱桥常用于山区,其设计要点和影响因素众多。一些设计要点的控制标准随着施工过程不断变化,部分影响因素具有随机性或不确定性,这导致大跨径混凝土拱桥设计难以实现智能化和最优化。主拱作为拱桥的重要结构,基于最优化理论... 详细信息

大跨径混凝土拱桥常用于山区,其设计要点和影响因素众多。一些设计要点的控制标准随着施工过程不断变化,部分影响因素具有随机性或不确定性,这导致大跨径混凝土拱桥设计难以实现智能化和最优化。主拱作为拱桥的重要结构,基于最优化理论对主拱进行优化设计,可有效提高拱桥设计的效率和质量。因此,有必要研究大跨径混凝土主拱的智能化设计。本文针对上承式钢筋混凝土拱桥的主拱,采用理论分析、数值模拟、算法开发等研究方法,开展了主拱截面尺寸、拱轴线及劲性骨架法施工过程索力优化的研究。本文主要研究内容及结论如下:(1)阐明了混凝土主拱截面尺寸的统计计算方法。首先,对已建成的混凝土拱桥的主拱截面尺寸数据进行了统计。其次,结合主拱截面尺寸统计数据,使用数据拟合对任意跨径的主拱的截面尺寸进行了计算。最后,对100～400m范围内16座主拱的截面尺寸进行了计算。研究结果表明:主拱截面尺寸值随着跨径的增大而增大,二者存在线形关系,主拱截面尺寸计算值符合实际。(2)建立了基于遗传算法的混凝土主拱优化设计方法。首先,以拱轴系数为自变量,以最小弯曲能量法为目标函数,建立拱轴系数优化模型。其次,采用有限元和遗传算法,对拱轴系数优化模型进行优化求解。最后,对100～400m范围16座主拱的拱轴系数进行了优化计算。研究结果表明:拱轴系数值随着跨径的变化而变化,多数分布在1.8～2.1之间,根据主拱内力值分析,各跨径主拱的内力值皆符合实际情况,验证了该优化方法的可靠性。(3)建立了基于粒子群算法的混凝土主拱施工调控优化方法。首先,以主拱斜拉扣挂施工的初始扣索力为自变量,以劲性骨架合龙成拱后各控制点的位移平方和最小为目标,建立施工扣索索力优化模型。其次,采用有限元和粒子群算法,对索力优化模型进行求解。最后,对100～400m范围内16座主拱在施工中的扣索索力值进行了优化计算。研究结果表明:索力值随着跨径的增大呈上升趋势,且随着施工阶段逐渐增大,对施工中劲性骨架控制点的位移值进行了分析,各跨径的劲性骨架合龙后的线形均符合实际情况,验证了该优化方法的可靠性。(4)基于本文提出的混凝土主拱优化设计与施工调控优化方法,采用Python研发了混凝土主拱智能设计软件,校核和验证了该方法。选择实际桥梁工程,开展了混凝土主拱优化设计与施工调控优化方法的工程实例分析。研究结果表明:采用混凝土主拱智能优化软件的计算数据与工程实例相比,混凝土主拱截面尺寸较为接近,拱轴系数值相差0.189,索力平均值相差6.38%。

关键词：混凝土主拱最优化理论智能设计遗传算法粒子群算法