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基于遗传算法的大跨钢管混凝土桁式拱肋多目标优化
| 题名： | 基于遗传算法的大跨钢管混凝土桁式拱肋多目标优化 |
| 作者： | 涂兵;刘来辉;邓年春;江建文;李顥旭 |
| 作者单位： | 广西大学土木建筑工程学院 |
| 关键词： | 桥梁工程;钢管混凝土拱桥;多目标优化;桁式拱肋;截面抗弯刚度;造价;nsga-n遗传算法 |
| 摘要： | 钢管混凝土拱桥因受力性能好、施工方便、稳定性好、美观等诸多优点，成为了近年来发展最快的桥型之一。此外，钢管混凝土拱桥相对梁桥跨度更大，相对于悬索桥和斜拉桥经济性更好，是目前主跨300 ～ 500 m的主要建设桥型。然而传统大跨钢管混凝土拱桥设计中拱肋截面参数确定存在效率低及现有以造价为单目标的结构优化方法所得到结构的性能偏低等问题，基于此，平均单位长度拱肋造价和截面面内抗弯刚度被选取作为优化目标，建立了4管桁式钢管混凝土变截面拱肋的多目标优化模型，并利用NSGA-Ⅱ遗传算法进行了求解，实现了大跨度钢管混凝土 拱桥拱肋造价和稳定性2个方面的优化。实例计算结果表明：NSGA-Ⅱ遗传算法可快速、准确地求解出钢管混凝土变截面拱肋以造价和抗弯刚度表征的Pareto最优解集，是该类组合结构多目标优化问题一种高效的求解手段；所得到的Pareto最优解集可供工程决策者和设计者快速选择出同时满足造价较低和抗弯刚度较大的最优拱肋截面参数，显著提高了设计效率和设计方案的合理性；拱肋截面面内抗弯刚度与结构整体竖向刚度及面内稳定性的相关性强，选择该参数作为表征结构性能的优化目标具有一定的合理性；优化后结构的面内刚度和稳定性均满足规范要求，同时造价大幅度降低，优化效果良好。 |
| 期刊名称： | 公路交通科技 |
| 出版日期： | 202112 |
| 出版年： | 2021 |
| 期： | 12 |
| 页码： | 56-63,72 |
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