基于改进遗传算法的独塔钢桁梁斜拉桥索力优化

摘要

钢桁梁斜拉桥刚度大、稳定性高、可设置的车道数多，应用越来越广泛。为了达到合理的成桥状态，设计中必须确定合理成桥索力。文中采用改进遗传算法进行恒载成桥索力优化。以某独塔对称双层钢桁梁斜拉桥为背景建立ANSYS一次成桥有限元模型，提取相关影响矩阵数据；选择主梁弯曲及拉压应变能作为目标函数，将拉索应力、主梁应力、主梁位移等以惩罚函数的形式作为约束条件构建索力优化模型；采用改进遗传算法，编写MATLAB程序进行斜拉桥成桥恒载索力优化。结果表明，相比于传统遗传算法，改进遗传算法的收敛能力提高，所得结果满足实际工程的计算要求；相较于传统索力确定方法，改进遗传算法索力优化程序减少了后期调索工作量，优化后成桥索力分布均匀，整体受力更合理。

关键词

桥梁 / 独塔钢桁梁斜拉桥 / 索力优化 / 应变能 / 改进遗传算法