基于LSTM的非对称拱肋斜拉扣挂扣索力优化

高宗贤; 朱建瑞; 于淼; 韩雨晓; 赵庆超; 刘琪; 王子龙; 涂兵

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2026.0026

广西大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 51 ›› Issue (01) : 26 -40. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2026.0026

基于LSTM的非对称拱肋斜拉扣挂扣索力优化

高宗贤, 朱建瑞, 于淼, 韩雨晓, 赵庆超, 刘琪, 王子龙, 涂兵

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摘要

针对钢管混凝土(concretefilled steel tube, CFST)拱桥跨度不断增大，斜拉扣挂体系非线性愈发显著，线性索力优化方法难以满足精度要求，而使用有限元模型优化索力效率较低的问题，提出一种基于长短期记忆(long short-term memory, LSTM)代理模型的拱桥施工扣索力优化方法。首先，借助有限元模型生成扣索力-拱肋线形样本以准确描述优化问题；其次，搭建LSTM代理模型对生成样本进行学习，实现对两者映射关系的捕捉；再次，随机生成大量扣索力组合输入LSTM代理模型以预测对应的拱肋线形；迭代寻优后与目标线形最吻合的预测线形扣索力即为最优索力，将该组扣索力代回有限元模型以交叉验证；最后，将所提方法应用于一座多跨CFST拱桥的非对称拱肋斜拉扣挂拼装，拱肋线形偏差为-7.7 mm,实现了扣索力的快速、精确优化。