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斜拉桥非线性索力优化的影响矩阵构建方法研究

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桥梁建设 2023年第S02期53卷 97-103页

作者：韩若愚苑仁安中铁大桥勘测设计院集团有限公司湖北武汉430056

为研究更适用于非线性计算的影响矩阵构建方法,以一座主跨280 m和一座主跨1176 m的两塔三跨斜拉桥为背景,考虑几何非线性的影响,分别采用“索力控制法”和“索长控制法”2种影响矩阵构建方法进行斜拉索索力优化,对比2种影响矩阵法求解... 详细信息

为研究更适用于非线性计算的影响矩阵构建方法,以一座主跨280 m和一座主跨1176 m的两塔三跨斜拉桥为背景,考虑几何非线性的影响,分别采用“索力控制法”和“索长控制法”2种影响矩阵构建方法进行斜拉索索力优化,对比2种影响矩阵法求解结构响应和反算索力增量的计算精度,并研究2种影响矩阵法的计算效率和适用性。结果表明:斜拉桥待调目标与基准状态的差异越大,非线性效应越显著,影响矩阵线性叠加计算值与非线性有限元计算值之间的相对误差越大;对于主梁位移计算,随着斜拉桥跨度的增加,“索力控制法”始终保持很高精度,“索长控制法”精度逐渐降低,而对于塔底弯矩计算,2种方法的计算误差均随着目标增量的增大而增大;对于超大跨度斜拉桥,“索力控制法”的主调因素为目标索力,对目标状态的控制效果更优,“索长控制法”存在索力的相互影响,对非线性的适用性相对较差;实际运用中,应根据工程实际需要,结合有限元软件的计算功能以及优化算法,综合选择影响矩阵的构建方法。

关键词：斜拉桥索力优化影响矩阵几何非线性索力控制法索长控制法有限元法

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基于影响矩阵理论的悬索桥索力优化

中国铁道科学 2017年第2期38卷 49-54页

作者：王会利秦泗凤李盛洋大连理工大学土木工程学院辽宁大连116023 大连大学材料破坏力学数值试验研究中心辽宁大连116022 湖北省交通规划设计院股份有限公司湖北武汉430051

为了确定悬索桥合理的索力及主缆线形,基于影响矩阵理论提出悬索桥索力的优化方法。以恒载和假定的悬索桥初始索力为悬索桥的初始荷载,在初始荷载作用下形成悬索桥初始刚度的基础上,根据叠加原理得到悬索桥的影响矩阵;基于影响矩阵迭代... 详细信息

为了确定悬索桥合理的索力及主缆线形,基于影响矩阵理论提出悬索桥索力的优化方法。以恒载和假定的悬索桥初始索力为悬索桥的初始荷载,在初始荷载作用下形成悬索桥初始刚度的基础上,根据叠加原理得到悬索桥的影响矩阵;基于影响矩阵迭代更新索力,通过有限元计算恒载和索力作用下悬索桥的结构响应,直至收敛,从而得到悬索桥合理的索力及主缆线形。应用该方法对1座主跨为460m的双塔悬索桥进行索力优化,其计算结果与已有文献的计算结果基本一致,而且该方法优化的目标还可以包括内力、应力和位移等,收敛速度快,满足工程要求。

关键词：悬索桥影响矩阵索力优化叠加原理有限元法

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地震多点输入模型中影响矩阵R的意义与注记

振动．测试与诊断 2014年第6期34卷 1008-1013,1165页

作者：柳国环练继建国巍耿辰天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072 中南大学土木工程学院长沙410075 天津城建大学土木工程学院天津300384

在多点地震输入(差动输入)计算模型中,时域或频域分析均会涉及到一个重要参数,即影响矩阵R=-K-1ttKts。定性揭示了R的数学和物理意义,定量论证R的固有特征,并给予图解说明和算例论证,证明由R计算得到的拟静力响应在数学意义层面独立于... 详细信息

在多点地震输入(差动输入)计算模型中,时域或频域分析均会涉及到一个重要参数,即影响矩阵R=-K-1ttKts。定性揭示了R的数学和物理意义,定量论证R的固有特征,并给予图解说明和算例论证,证明由R计算得到的拟静力响应在数学意义层面独立于结构的动力反应,而在物理意义层面二者并非相互独立而存在。

关键词：多点输入差动输入影响矩阵拟静力反应

基于影响矩阵和精英遗传算法的斜拉桥索力优化

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Journal of Southeast University(English Edition) 2024年第2期40卷 129-139页

作者：朱力孟博文霍学晋刘伟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

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... 详细信息

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.

关键词：斜拉桥索力优化最小弯矩能影响矩阵遗传算法可行域

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基于影响矩阵自学习的板形闭环控制方法

塑性工程学报 2011年第2期18卷 45-51页

作者：李志明彭艳刘宏民燕山大学轧制设备及成套技术教育部工程研究中心秦皇岛066004 燕山大学信息科学与工程学院秦皇岛066004

文章在板形控制影响矩阵理论框架的基础上,通过确定板形调控机构的关键影响因素,建立不同板带材质、不同道次的影响矩阵先验值表。在板形闭环控制过程中,影响矩阵先验值表利用实测板形数据以自学习的方式不断地改善自身品质,使其与板形... 详细信息

文章在板形控制影响矩阵理论框架的基础上,通过确定板形调控机构的关键影响因素,建立不同板带材质、不同道次的影响矩阵先验值表。在板形闭环控制过程中,影响矩阵先验值表利用实测板形数据以自学习的方式不断地改善自身品质,使其与板形调控机构的实际调控效能更加接近。由于自学习过程是在各种调控机构调控性能影响因素实际耦合作用的情况下进行的,从某种意义上讲,在求解影响矩阵时,该方法较智能方法考虑的因素更加全面,为提高板形控制精度奠定了一定的基础。此外,影响矩阵的计算及影响矩阵的自学习均采用简单的数学算法实现,计算速度快,实时性能好。仿真研究表明,该方法具有控制精度高、稳定性好、适应能力强等特点,适合在线应用,而且便于实施。

关键词：板形控制影响矩阵先验值表自学习

基于影响矩阵的矮塔斜拉桥索力二次优化方法的研究

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2021年第3期37卷 478-485页

作者：王占飞黄昊全伟杨非凡沈阳建筑大学交通工程学院辽宁沈阳110168 黄山学院建筑工程学院安徽黄山245041

目的针对矮塔斜拉桥索力优化问题,提出一种实用索力优化方法,为同类型桥梁优化设计提供参考依据。方法采用索力二次优化的方法,根据影响矩阵的原理,以结构整体弯曲能量最小为目标,弯矩和位移为约束条件,求得初步优化索力,再以理想成桥... 详细信息

目的针对矮塔斜拉桥索力优化问题,提出一种实用索力优化方法,为同类型桥梁优化设计提供参考依据。方法采用索力二次优化的方法,根据影响矩阵的原理,以结构整体弯曲能量最小为目标,弯矩和位移为约束条件,求得初步优化索力,再以理想成桥索力为控制目标,采用直线内插法进行正装迭代计算求得第2次优化索力。以某客专特大桥为例,利用有限元软件进行索力二次优化计算。结果对索力优化前后矮塔斜拉桥的挠度、内力以及应力结果对比可以看出,优化后无论在恒载作用下还是在主力+附加力作用下,矮塔斜拉桥整体的挠度、内力以及应力都有一定量的减少;同时主梁整体受力和线形相对比较均匀,桥梁整体结构更接近理想成桥状态。结论采用影响矩阵和直线内插法结合的二次索力优化法计算后的索力更均匀,结构状态更加满足设计和施工要求。

关键词：矮塔斜拉桥理想成桥影响矩阵索力优化有限元分析

基于云自适应差分和BP神经网络的板形动态影响矩阵控制方法

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计算机应用 2012年第A02期32卷 34-37页

作者：于世英吴晓辉何海涛王倩河北省科技管理信息中心石家庄050021 燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004

为了克服传统板形控制中产品质量差、控制速度慢、生成效率低,以及静态影响矩阵控制信息不足等缺点,将云自适应差分算法(CADE)优化的BP神经网络应用到板形控制中,建立板形预测神经网络,并在离线状态下,根据板形轧制的历史数据和板形调... 详细信息

为了克服传统板形控制中产品质量差、控制速度慢、生成效率低,以及静态影响矩阵控制信息不足等缺点,将云自适应差分算法(CADE)优化的BP神经网络应用到板形控制中,建立板形预测神经网络,并在离线状态下,根据板形轧制的历史数据和板形调控机构中的关键影响因素建立动态影响矩阵表。在线轧制过程中只需要与板形控制关键影响因素对应的动态影响矩阵表和板形识别变化量,就可以很快得到主要板形控制手段的控制量。该方法避免了神经网络的在线训练,提高了板形的控制速度和轧制精度。仿真实验表明,该方法稳定性好,控制精度高,适合用于板形的在线控制。

关键词：板形预测影响矩阵云自适应差分 BP神经网络

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确定斜拉桥施工索力的影响矩阵法!

武汉理工大学学报 2012年第2期34卷 85-90页

作者：冯仲仁苗永慧王雄江武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070

基于线性影响矩阵的理论基础上,从施工临时荷载、现浇梁段自重、张拉斜拉索和解除临时约束4种工况来考虑,通过正装分析方法模拟斜拉桥的施工过程对初张拉力的影响,导出根据设计成桥索力准确计算施工初张拉力的方法,并结合江苏泗阳大桥... 详细信息

基于线性影响矩阵的理论基础上,从施工临时荷载、现浇梁段自重、张拉斜拉索和解除临时约束4种工况来考虑,通过正装分析方法模拟斜拉桥的施工过程对初张拉力的影响,导出根据设计成桥索力准确计算施工初张拉力的方法,并结合江苏泗阳大桥工程实例验证此方法的准确性。此方法能根据设计成桥索力准确地计算施工初张拉力,对斜拉桥索力施工具有一定指导意义。

关键词：影响矩阵斜拉桥施工张拉力有限元

基于影响矩阵的故障诊断方法及其在航空航天领域的应用

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航空学报 1999年第3期20卷 265-267页

作者：宝音贺喜格黄文虎姜兴渭哈尔滨工业大学

提出了系统影响矩阵的概念，在此基础上提出了故障诊断的一种新方法——基于影响矩阵的诊断方法。该方法的核心是系统影响方程和系统测量方程。系统测量方程描述系统的输出（测量）特性；影响方程描述系统的各部件对各输出（测量）的影... 详细信息

提出了系统影响矩阵的概念，在此基础上提出了故障诊断的一种新方法——基于影响矩阵的诊断方法。该方法的核心是系统影响方程和系统测量方程。系统测量方程描述系统的输出（测量）特性；影响方程描述系统的各部件对各输出（测量）的影响特性。该方法能将测量信号的分析处理和故障的定位很好地结合起来。

关键词：故障诊断系统测量方程影响矩阵航空航天