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桥梁荷载试验车辆自动化布载算法研究
| 论文题名： | 桥梁荷载试验车辆自动化布载算法研究 |
| 关键词： | 荷载试验;自动化布载;遗传算法;桥梁检测;桥梁结构;车辆加载 |
| 摘要： | 在役桥梁检测，以及建成桥梁通车前，都需要对桥梁进行荷载试验。随着设计理论以及施工技术的快速发展，当代的桥梁结构形式变得越来越复杂，对桥梁结构有影响的因素繁多，单从理论分析来确定桥梁的承载能力及某些力学性能，变得越来越困难，而获取在役桥梁承载能力最有效、最直接的办法就是进行桥梁的荷载试验。同时，随着现在普遍对在役桥梁的检测维护越来越重视，桥梁荷载试验做的越来越多。然而与当今自动化、智能化的趋势格格不入的是，当前的桥梁荷载（静载）试验在方案设计时，试验车辆的具体加载位置的确定仍采用手工试算的方法，一般都是根据已有经验，寻找一个大致的位置，再进行微调，而这样就导致了工作量大、效率低下的问题，更重要的是可能无法判断非加载截面的效率值是否超限，带来安全上的问题。针对荷载试验的现状，开发出一套能实现快速荷载试验车辆自动化布载的程序显得很有实际价值。本文主要研究内容有: ①针对荷载试验加载仍处于手工加载的现状，提出根据优化设计原理，建立荷载试验车辆加载的优化设计模型，其以车辆布置位置、车辆行驶方向、车辆类型以及占用车道数作为设计变量，以控制和非控制截面的加载效率不超限、车辆间间距不小于某一定值为约束条件，以使用试验车辆的数量或者费用作为目标函数，该优化问题是多维有约束优化问题。 ②基于现有的VEA程序，引入新的智能优化算法（模拟退火法和遗传算法），并针对试验车辆加载优化问题这一混合变量问题的特征对模拟退火法和遗传算法进行了适当的改进。 ③通过已有的工程实例比较分析了采用不同算法的优化结果，验证了程序的适用性。对于简支梁桥、连续钢构桥、斜拉桥和梁拱组合体系桥而言，程序具有良好的适用性，能较快的给出安全、稳定的优化布载方案。 |
| 作者： | 杨正斌 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王小松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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