基于神經(jīng)網(wǎng)絡和遺傳算法結合的斜拉橋索力優(yōu)化研究和施工控制.pdf

1、斜拉橋具有跨越能力大，結構形式合理，外觀優(yōu)美，施工簡單便意和相對經(jīng)濟的造價等優(yōu)點，特別在跨徑200-1000米的范圍內的大跨徑具有極強的競爭力，在國內外被廣泛運用在橋梁建設中。對于所有斜拉橋而言，確定其理想成橋狀態(tài)是所有工作中的重中之重。對于任何一座確定的斜拉橋結構體系，總能找到一組索力，使該橋在的內力狀態(tài)處于某種理想狀態(tài)。本文在以下幾個方面開展了研究工作。
　　 回顧國內外有關斜拉橋索力優(yōu)化的方法:力學平衡法，完全能量最小法，

2、影響矩陣法。系統(tǒng)地論述了各種方法的理論、公式及使用。
　　 提出了以神經(jīng)網(wǎng)絡與遺傳算法相結合的索力優(yōu)化方法。索力優(yōu)化可轉化為極小化問題求解，利用遺傳算法可以有效地求得全局優(yōu)化解，但需要大量的有限元分析計算，而BP神經(jīng)網(wǎng)絡可以建立索力參數(shù)（輸入）與結構響應變化（輸出）之間的非線性映射關系，BP網(wǎng)絡這種建立全局性映射關系的能力，為遺傳算法求解索力優(yōu)化問題提供了強大的計算手段。文中給出了BP神經(jīng)網(wǎng)絡與遺傳算法相結合進行索力優(yōu)化的方法步

3、驟。
　　 以穗鹽路曲線斜拉橋為工程背景，根據(jù)穗鹽路斜拉橋的設計，施工資料，對該橋進行了有限元建模和分析計算。利用正交試驗法進行BP網(wǎng)絡的訓練樣本的正交設計，將索力初拉值作為BP網(wǎng)絡的輸入，以斜拉橋某些重要截面的位移值和應力值作為輸出，然后進行BP網(wǎng)絡訓練，最后進行遺傳算法的索力尋優(yōu)。結果表明，采用本文的索力優(yōu)化方法是合理的、有效的，不僅成功地解決了該橋的成橋恒載索力和施工階段索力優(yōu)化，而且此方法可望推廣運用到類似橋梁的索力優(yōu)化