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桥梁荷载试验车辆自动化布载研究
| 论文题名： | 桥梁荷载试验车辆自动化布载研究 |
| 关键词： | 荷载试验;自动化布载;优化设计;在建桥梁 |
| 摘要： | 在建桥梁在通车之前需要进行专门的荷载试验，用来检验桥梁承载力是否满足使用要求或者符合设计标准，最终确保桥梁结构在运营过程中的可靠性;对于在役桥梁，在运营过程中需要进行定期的常规检查和特殊检查，此时亦需要进行荷载试验，通过荷载试验来评定桥梁结构的实际承载能力。伴随着电子计算机技术的不断进步与发展，当今人类已经步入到了电子信息的智能化时代;但是，目前的桥梁荷载（静载）试验，仍处于手工试算确定各个加载截面的车辆布置位置的情况，存在工作量大、效率低，同时可能无法判断非加载截面是否超限的问题。针对桥梁荷载试验的现状，进行桥梁荷载试验的车辆自动化布载的优化设计具有重大的指导意义。本文主要研究内容有: ①根据桥梁荷载试验仍处于手工、半手工加载的研究现状，抓住荷载试验的数值特征，结合现有优化理论，建立起以车辆布置位置、车辆行驶方向、车辆类型和占用车道数等为设计变量，以非加载截面加载效率不超标为约束条件，以加载截面效率和车辆总数为目标函数的多维有约束优化问题，建立桥梁静载试验车辆自动化布载的优化模型; ②对于求解多维有约束优化问题，选择适当的优化算法进行研究，对比研究了连续变量复合形法和离散变量复合形法对于求解多维约束优化问题的优劣，分析发现离散变量复合形法更适用于设计变量为线性与非线性混合的静载试验车辆自动化布载的优化设计中; ③根据静载试验的工程实际特征，将离散变量复合形法进行适当改进，形成一种基于离散变量复合形法的荷载试验车辆自动化布载的优化算法，运用vb.net计算机编程语言，编写车辆自动化布载的优化程序; ④结合工程实例，对已建立的优化程序进行实例验证。对于所验证的简支梁桥、连续梁桥和斜拉桥，自编优化程序都有很好的适用性，能快速计算出试验结果。结果表明:此优化方法能够快速确定桥梁静载试验中的车辆位置，且保证非加载截面效率不超标;此方法能够大大提高静载试验的效率，大大提高设计工作人员的计算效率，并且计算结果安全可靠，具有较大的工程实用价值。 |
| 作者： | 杨美云 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 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： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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