遗传算法在矮塔斜拉桥索力优化中的应用★

罗　敏　胡世翔

(1.南京航空航天大学金城学院，江苏 南京　211156；　2.东南大学交通学院，江苏 南京　210096)



遗传算法在矮塔斜拉桥索力优化中的应用★

罗敏1胡世翔2

(1.南京航空航天大学金城学院，江苏 南京211156；2.东南大学交通学院，江苏 南京210096)

结合ANSYS参数化编程，基于MATLAB软件编制相应的优化程序，以一座多跨矮塔斜拉桥为例，选择主梁弯曲应变能最小为优化目标，将遗传算法的基本原理应用于桥梁结构的索力优化计算中，优化结果表明结构受力得到了有效改善。

矮塔斜拉桥，遗传算法，索力，结构优化

1　概述

矮塔斜拉桥是由主梁、索塔和拉索三部分构成的组合结构体系，是一种介于连续梁桥和斜拉桥之间的桥型，近十几年来在我国得到广泛应用。2000年建成的主跨312 m的芜湖长江大桥是我国首座矮塔斜拉桥，它采用钢桁主梁，是公铁两用桥。2001年建成的主跨132 m的漳州战备桥是我国首座预应力混凝土矮塔斜拉桥，随后又建成了兰州小西湖黄河大桥(主跨136 m，桥长300 m)、广州番禺沙湾特大桥(主跨248 m，桥长523 m)、宁江松花江特大桥(主跨150 m，桥长640 m)、长海县长山大桥(主跨260 m，桥长540 m)等一系列矮塔斜拉桥[1]。

矮塔斜拉桥是由梁、塔、索为主要构件的高次超静定结构，其索力大小对结构内力和变形有重大影响，而该桥型一般进行多跨布置，其索力优化存在自变量多、结构计算复杂、结构存在非线性等难点。本文结合ANSYS参数化编程，将遗传算法应用于桥梁结构的索力优化中，适用于自变量较多的多跨结构，在ANSYS模型中可以方便的考虑非线性问题，通过改变模型中的输出结果，可以方便地选择内力、变形或者应力为优化目标。……