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题名基于KPSO算法悬索桥纵向约束体系减振优化
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作者
李光玲
高欢
韩万水
兰官奇
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机构
西安石油大学土木工程学院
长安大学公路学院
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出处
《交通运输工程学报》
北大核心
2025年第2期270-282,共13页
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基金
国家自然科学基金项目(52308204)
陕西省自然科学基础研究计划项目(S2023-JC-QN-0626)
西安石油大学研究生创新与实践能力培养计划(YCS23214309)。
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文摘
为实现运营期风和车流作用下悬索桥纵向约束体系减振优化,融合Kriging代理模型和具备全局寻优能力的粒子群优化(PSO)算法,构建了KPSO算法;基于已有风-车-桥耦合振动系统,分析了运营期正常风、随机车流、车流制动和台风作用下某大跨悬索桥的纵向振动特性,分析了刚性中央扣和变参数黏滞阻尼器等参数对悬索桥减振的敏感性;以梁端和塔顶纵向位移、吊索缆端-梁端相对纵向位移为指标,以指标累积值控制效率为目标,开展了不同权重系数的荷载水平下悬索桥纵向约束体系的减振优化设计。分析结果表明:算例中样本试验值和代理模型计算值间的估计误差均小于5%,构建的KPSO算法可为悬索桥纵向约束体系的最优化设计提供算法基础;刚性中央扣对吊索缆端-梁端相对纵向位移的减振控制显著,梁端阻尼器仅对梁端纵向位移和靠近梁端吊索的缆端-梁端相对纵向位移的减振控制显著,但不利于跨中短吊索的纵向减振,且短吊索缆端-梁端相对纵向位移均随阻尼系数增大而增大,随速度指数增大而减小;悬索桥纵向减振效率按刚性中央扣+阻尼器体系、仅有跨中刚性中央扣体系、仅有梁端阻尼器体系的顺序依次减小。由此可见,综合考虑阻尼力最小原则,建议悬索桥采用刚性中央扣+阻尼器[1.0 MN·(m·s^(-1))^(-0.2)]的纵向约束体系。
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关键词
桥梁工程
悬索桥
kpso算法
纵向约束体系
纵向振动特性
减振优化
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Keywords
bridge engineering
suspension bridge
kpso algorithm
longitudinal constraint system
longitudinal vibration characteristic
optimization on vibration reduction
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分类号
U441.3
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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