基于NSGA-Ⅱ的开口肋钢-UHPC组合桥面多目标优化

为研究开口肋正交异性钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面的疲劳性能,通过子模型法建立实体-壳单元有限元模型,获得了轮载作用下疲劳敏感细节的应力响应。分析得出,所有疲劳细节应力水平均不大,除了纵肋-横隔板接头处横隔板细节属于有限寿命外,其余疲劳细节均可实现无限寿命。结合试验设计与响应面法,得到了横隔板侧细节应力幅的构造参数回归模型,可不开展数值分析,立即提取给定构造参数下的横隔板侧细节应力幅。为进一步实现横隔板侧细节的无限疲劳寿命设计,采用NSGA-Ⅱ算法对结构开展多目标优化。通过Pareto前沿面得出:横隔板侧应力幅越小,结构重量越大。在结构重量较小的条件下,能够实现无限疲劳寿命的设计参数为面板厚度10 mm、横隔板间距2.4 m且厚度不低于12 mm。