基于影响矩阵和精英遗传算法的斜拉桥索力优化

由于传统索力优化方法不能自动优化和兼顾全桥结构性能,以及与智能优化算法相结合后存在计算量大、耗时长、效率低和收敛速度慢等缺点,以Ansys和Matlab分别作为结构计算器和主控程序,以最小弯矩能为控制目标,将影响矩阵和精英保留策略引入到遗传算法中,实现成桥阶段的索力优化.该方法能够同时兼顾主梁与主塔的受力特性,而且影响矩阵的应用可以解决每一代都需要有限元评估的问题,大大减少了计算量.与传统的影响矩阵法相比,所提方法在吸取影响矩阵法优点的基础上,还考虑参数迭代过程,可在结构的关键截面添加特殊的约束要求,使得优化过程更加符合实际,而精英保留策略的引入可以提高进化迭代收敛的速度与进化过程的稳定性.最后,通过一个实际工程应用验证了所提方法的可行性.

基于影响矩阵和粒子群算法的异形斜拉桥调索

斜拉桥的合理成桥索力的确定是斜拉桥设计和施工中的关键环节,获取符合条件的初索力是建立桥梁的有限元模型、完成施工阶段的分析和施工索力监测的基础.异形斜拉桥的结构相对比较复杂,其受力特点不同于常规的斜拉桥,传统的迭代法或具有不适用性,且迭代法需要进行多次试算,过程较为繁琐.粒子群算法可以高效便捷地得到合理的成桥状态,实现索力优化的自动化和智能化.为验证结合粒子群算法的索力优化方法的可行性,以某异形斜拉桥项目为背景,建立三维有限元模型,结合影响矩阵法和粒子群算法编MATLAB程序对桥梁斜拉索的初始索力进行求解,并与传统迭代法的优化结果进行比较,验证该方法的可行性.结果表明:传统迭代法在优化结构较复杂的异形斜拉桥时具有局限性,基于影响矩阵和粒子群算法的索力优化方法能够用来自动化求解结构较为复杂的异形斜拉桥的初始索力群,优化过程简便、高效.

基于影响矩阵法的外倾式矮塔斜拉桥索力优化

以浮山县丞相河特大桥(87+160+87)m双塔外倾式双索面PC矮塔斜拉桥为工程背景,基于影响矩阵法理论,通过MidasCivil有限元软件建模计算,对施工阶段及成桥阶段外倾式矮塔斜拉桥索力计算优化,探究外倾式矮塔斜拉桥拉索索力应力幅,拉索索力优化结果满足设计及施工要求,可为同类型桥梁设计提供借鉴。

基于风险概率与影响矩阵的水利工程施工危险源评价

对水利工程施工危险源进行识别评价,能够有效地降低安全事故的发生率。本文主要基于风险概率与影响矩阵进行水利工程施工危险源评价,总结了施工风险源识别与计量方法,并结合实际案例,从发生概率和影响程度两个方面识别计量了施工风险源,并采用风险概率与影响矩阵对施工风险源进行分级管理。研究结构表明:一般危险源3项,重大危险源19项,严重危险源8项。本文研究旨在提出一种水利工程施工风险源评价方法,为施工风险源管理提供决策依据。

基于改进对抗解释结构模型和交叉影响矩阵相乘法的多航站区分区运行设计影响因素分析

针对大型民用运输机场多航站楼、多机坪复杂布局形式,为科学确定多航站区分区使用模式。在构建多航站区分区运行影响因素集的基础上,运用模糊集理论对对抗解释结构模型(adversarial interpretive structure modeling method,AISM)进行改进,通过模糊可达矩阵对水平截距分布进行深入分析,进而得到多航站区分区运行影响因素的多层级模型。最后结合对抗层级拓扑图以及模糊驱动力-依赖性图对因素之间的关联性和逻辑性进行分析,并以粤港澳大湾区某干线机场的远期规划进行实例验证。结果表明:航空公司年旅客运量和航空公司高峰小时旅客数量驱动力较高而依赖性较低;机位分配与使用策略、分散式航站楼间捷运系统的通达性驱动力较低而依赖性较高。综合对抗层级拓扑图所揭示的表层、中间层、深层影响因素可知,航司年旅客运量和高峰小时旅客数量是影响分区运行设计的最根源和关键的因素。

斜拉桥非线性索力优化的影响矩阵构建方法研究

为研究更适用于非线性计算的影响矩阵构建方法,以一座主跨280 m和一座主跨1176 m的两塔三跨斜拉桥为背景,考虑几何非线性的影响,分别采用“索力控制法”和“索长控制法”2种影响矩阵构建方法进行斜拉索索力优化,对比2种影响矩阵法求解结构响应和反算索力增量的计算精度,并研究2种影响矩阵法的计算效率和适用性。结果表明:斜拉桥待调目标与基准状态的差异越大,非线性效应越显著,影响矩阵线性叠加计算值与非线性有限元计算值之间的相对误差越大;对于主梁位移计算,随着斜拉桥跨度的增加,“索力控制法”始终保持很高精度,“索长控制法”精度逐渐降低,而对于塔底弯矩计算,2种方法的计算误差均随着目标增量的增大而增大;对于超大跨度斜拉桥,“索力控制法”的主调因素为目标索力,对目标状态的控制效果更优,“索长控制法”存在索力的相互影响,对非线性的适用性相对较差;实际运用中,应根据工程实际需要,结合有限元软件的计算功能以及优化算法,综合选择影响矩阵的构建方法。

基于影响矩阵及粒子群算法的斜拉桥自动调索

给出一种基于影响矩阵法和粒子群智能优化算法的调索计算方案,能够针对斜拉桥有限元分析或者施工监控索力计算问题实现自动化的索力调整,以替代冗余反复的计算工作.利用编制的程序,对某斜拉桥有限元模型的索力进行了自动调索,结果表明,该方案可以快速地获得合理的群索初始拉力,并使得相对误差控制在2%以内.该自动调索方法为斜拉桥建模分析和施工监控索力计算提供了一种新的高效解决思路.

结构关心截面内力、位移混合调整计算的影响矩阵法

在大跨径桥梁等结构的设计和施工控制中,经常要通过调整某些截面的位移或内力,来使另一些关心截面的内力或位移达到指定值。计算被调截面的位移或内力问题较复杂,本文提出这种计算的影响矩阵法,并就考虑结构几何非线性时的计算问题,提出探讨性建议。

基于影响矩阵理论的悬索桥索力优化

为了确定悬索桥合理的索力及主缆线形,基于影响矩阵理论提出悬索桥索力的优化方法。以恒载和假定的悬索桥初始索力为悬索桥的初始荷载,在初始荷载作用下形成悬索桥初始刚度的基础上,根据叠加原理得到悬索桥的影响矩阵;基于影响矩阵迭代更新索力,通过有限元计算恒载和索力作用下悬索桥的结构响应,直至收敛,从而得到悬索桥合理的索力及主缆线形。应用该方法对1座主跨为460m的双塔悬索桥进行索力优化,其计算结果与已有文献的计算结果基本一致,而且该方法优化的目标还可以包括内力、应力和位移等,收敛速度快,满足工程要求。

基于影响矩阵法的自锚式悬索桥施工张拉力确定

自锚式悬索桥施工过程中,控制吊杆施工张拉力,使桥梁在施工完毕后达到理想的设计状态.文中结合自锚式悬索桥施工过程中的力学特性,提出了基于几何线性、几何非线性的影响矩阵法确定自锚式悬索桥的施工张拉力.该方法计算简单,所得结果符合要求.

基于改进网络等值和故障影响矩阵的复杂配电网可靠性评估

针对含多级分支子馈线且分支线首端设有断路器保护的复杂配电网提出了一种可靠性评估算法。首先对网络进行两级简化处理,通过改进的网络等值法将向上的等效节点直接串接在分支开关下游,将上级网络对下级网络的影响视为向下展开所形成简单节点网络中的区域节点指标,在后续处理时再将该影响叠加到停电指标结果中,避免了传统网络等值可能带来的误差。随后导出了基于故障影响矩阵的指标计算方法,可快速计算出区域和负荷点的可靠性指标以及系统指标。算法考虑了各种开关故障和自动化开关拒动的影响,计算快速准确且易于编程实现。算例验证了算法的正确性和有效性。

基于影响矩阵自学习的板形闭环控制方法

文章在板形控制影响矩阵理论框架的基础上,通过确定板形调控机构的关键影响因素,建立不同板带材质、不同道次的影响矩阵先验值表。在板形闭环控制过程中,影响矩阵先验值表利用实测板形数据以自学习的方式不断地改善自身品质,使其与板形调控机构的实际调控效能更加接近。由于自学习过程是在各种调控机构调控性能影响因素实际耦合作用的情况下进行的,从某种意义上讲,在求解影响矩阵时,该方法较智能方法考虑的因素更加全面,为提高板形控制精度奠定了一定的基础。此外,影响矩阵的计算及影响矩阵的自学习均采用简单的数学算法实现,计算速度快,实时性能好。仿真研究表明,该方法具有控制精度高、稳定性好、适应能力强等特点,适合在线应用,而且便于实施。

地震多点输入模型中影响矩阵R的意义与注记

在多点地震输入(差动输入)计算模型中,时域或频域分析均会涉及到一个重要参数,即影响矩阵R=-K-1ttKts。定性揭示了R的数学和物理意义,定量论证R的固有特征,并给予图解说明和算例论证,证明由R计算得到的拟静力响应在数学意义层面独立于结构的动力反应,而在物理意义层面二者并非相互独立而存在。

基于影响矩阵的自锚式悬索桥基准索股架设监控分析

主缆作为悬索桥主要承重构件之一,直接影响到大桥建成后的整体线形和内力分布。因此,主缆架设的监控效果将会对大桥最后能否达到施工质量和设计要求起到非常关键的作用。而对于采用预制索股分根施工的主缆,如何保证准确架设首根基准索股以便为其他索股提供架设标定,也就自然成为主缆监控分析的重点。该文就此问题,结合哈尔滨西三环自锚式悬索桥监控工程,介绍一种能考虑改变基准索股线形的主要影响因素的影响矩阵法,阐述了该方法的分析原理和具体分析过程,最后通过实际工程的架设和稳定性效果检测表明,此方法正确可靠,能够满足监控使用要求。

ANFIS的板形控制动态影响矩阵方法

针对板形控制系统的非线性和强耦合性,以及传统效应函数法和板形静态影响矩阵法的不足,通过对大量生产实测数据的计算和分析,提出了板形控制的动态影响矩阵法.通过基于减法聚类的ANFIS(自适应神经模糊推理系统)的板形动态矩阵预测模型,在线求得不断变化的影响矩阵,兼顾了板带生产的实时性与复杂性,仿真实验验证了其有效性.

基于影响矩阵的桁架结构预应力损失识别方法

为计算出每束预应力钢束实时的预应力损失,依据预应力桁架结构观测变形,基于位移影响矩阵原理提出一种预应力损失识别方法.通过有限元分析,建立预应力损失值与桁架结构观测点位移值之间的关系方程,并依据极小值优化原理,获得预应力损失值.研究表明:当单位预应力损失取30%~50%时,得到的位移影响矩阵计算预应力损失时误差最小,约为1%~2%;三角形桁架1/4跨度和3/4跨度处位移观测点对预应力损失的敏感性最高.最后,以黔渝线上某高铁站房的大跨钢筋预应力桁架结构为例,验证了该方法的正确性.

基于影响矩阵的作战能力评估指标相关性研究

装备体系作战能力的产生是一个复杂的涌现过程,围绕评估指标相关性分析的具体需求,结合作战能力评估的实际情况,基于影响矩阵提出了基于隶属、约束和互补关系的关系模型,给出了评估方法的一般流程,最后介绍了相关性分析算法并用实例验证了该模型的可行性和正确性。

索力调整中影响矩阵在MIDAS/CIVIL中的实现

以一座提篮式系杆拱桥为工程背景研究索力调整中影响矩阵在桥梁专业软件中的实现方法。采用桥梁专用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥空间模型。模型中索单元用桁架单元模拟,详细列出了索力调整中影响矩阵求解过程。该方法快捷、方便,并且满足精度要求,对实际工程中的索力调整具有现实指导意义。

影响矩阵法在桥梁合理成桥状态确定中的应用

文中在分析基于线性、非线性调值计算的影响矩阵法的基础上,分析了影响矩阵法在斜拉桥、系杆拱桥、自锚式悬索桥及预应力砼梁式桥合理成桥状态确定中的应用,提出的计算方法可为桥梁设计提供参考。

齿轮齿根应力过程的计算——应力影响矩阵法

提出了一套计算齿轮齿根弯曲应力过程的方法 .该方法通过一次性有限元计算 ,可求出齿轮在整个啮合过程中齿面的应力分布状态 .本文主要讨论齿面网格结点的应力影响矩阵 .