基于Kriging-ISOA的大跨度RC拱桥施工阶段扣索索力优化研究

针对大跨度悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥一次成桥的扣索力优化问题,提出了一种Kriging模型与ISOA算法的联合求解优化方法。首先基于ANSYS有限元模型和Kriging模型基本理论建立了大跨度钢筋混凝土拱桥扣索索力-弯曲应变能响应的非线性映射代理模型,其次融合Tent混沌映射、非线性收敛和高斯变异策略对标准海鸥优化算法进行改进,使其适应高维的索力优化问题,最后设计了联合Kriging-ISOA的大跨度拱桥索力优化流程,以某主跨为240 m的钢筋混凝土拱桥为背景,验证了优化方法的可行性。结果表明:基于Kriging理论建立的大跨度拱桥代理模型预测值和真实值的复相关系数为0.981;ISOA算法对单峰测试函数和多峰测试函数均有更高的收敛精度和速度,且对大跨度拱桥的索力优化问题具有良好的适应性;基于Kriging-ISOA索力优化后的拱桥主拱圈截面弯矩最大降幅为13.61%,截面轴力最大降幅为1.25%,挠度最大降幅为16.61%,证明了优化方法合理性。