基于动态规划方法的斜拉桥施工索力优化研究

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斜拉桥因其具有优良的结构特点、技术优势、造型美观,是全世界应用最广的桥梁之一。在实际施工过程中,由于斜拉桥施工过程复杂且周期长,期间会有很多因素对斜拉桥的成桥状态造成影响,从而导致最终成桥状态与合理成桥状态有所偏差,因此需要进行施工索力优化。目前已有的斜拉桥索力优化方法都需要对斜拉索的索力等进行多次调整和迭代,且计算得到的最终成桥状态并不十分理想。针对上述问题,本文提出了用动态规划方法进行斜拉桥施工索力优化:利用动态规划方法将斜拉桥施工索力优化问题提炼出数学模型,推导出斜拉桥初张索力的计算公式;用ANSYS计算出合理成桥时斜拉桥主梁的竖向位移,然后用ANSYS中生死单元的功能,求出主梁施工和张拉斜拉索对主梁竖向位移的影响矩阵;将这些影响矩阵同各阶段的理想竖向位移导入到斜拉桥初张索力的计算公式中,即可将斜拉桥的初张拉力计算出来。用动态规划方法对实验室斜拉桥模型进行施工索力优化,在实验室进行施工模拟,通过施工模拟进一步验证用动态规划方法进行斜拉桥施工索力优化的准确性。结果表明:用动态规划方法进行斜拉桥施工索力优化可以达到将斜拉索初张拉力一次计算出来而不需多次迭代或调整且计算结果相对精确。该方法对斜拉桥实际施工具有一定的指导意义。
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