桥梁荷载试验车辆自动化布载研究

发布时间：2020-03-31 03:50

【摘要】：在建桥梁在通车之前需要进行专门的荷载试验，用来检验桥梁承载力是否满足使用要求或者符合设计标准，最终确保桥梁结构在运营过程中的可靠性；对于在役桥梁，在运营过程中需要进行定期的常规检查和特殊检查，此时亦需要进行荷载试验，通过荷载试验来评定桥梁结构的实际承载能力。伴随着电子计算机技术的不断进步与发展，当今人类已经步入到了电子信息的智能化时代；但是，目前的桥梁荷载（静载）试验，仍处于手工试算确定各个加载截面的车辆布置位置的情况，存在工作量大、效率低，同时可能无法判断非加载截面是否超限的问题。针对桥梁荷载试验的现状，进行桥梁荷载试验的车辆自动化布载的优化设计具有重大的指导意义。本文主要研究内容有： ①根据桥梁荷载试验仍处于手工、半手工加载的研究现状，抓住荷载试验的数值特征，结合现有优化理论，建立起以车辆布置位置、车辆行驶方向、车辆类型和占用车道数等为设计变量，以非加载截面加载效率不超标为约束条件，，以加载截面效率和车辆总数为目标函数的多维有约束优化问题，建立桥梁静载试验车辆自动化布载的优化模型； ②对于求解多维有约束优化问题，选择适当的优化算法进行研究，对比研究了连续变量复合形法和离散变量复合形法对于求解多维约束优化问题的优劣，分析发现离散变量复合形法更适用于设计变量为线性与非线性混合的静载试验车辆自动化布载的优化设计中； ③根据静载试验的工程实际特征，将离散变量复合形法进行适当改进，形成一种基于离散变量复合形法的荷载试验车辆自动化布载的优化算法，运用vb.net计算机编程语言，编写车辆自动化布载的优化程序； ④结合工程实例，对已建立的优化程序进行实例验证。对于所验证的简支梁桥、连续梁桥和斜拉桥，自编优化程序都有很好的适用性，能快速计算出试验结果。结果表明：此优化方法能够快速确定桥梁静载试验中的车辆位置，且保证非加载截面效率不超标；此方法能够大大提高静载试验的效率，大大提高设计工作人员的计算效率，并且计算结果安全可靠，具有较大的工程实用价值。
【图文】：

顺义,荷载试验,悬索桥,北京

图 1-1 北京顺义悬索桥因荷载试验坍塌图梁静载试验完全没有跟随着计算机智能化的发展进入操作智能化的时今后桥梁荷载试验的研究方向必定是如何实现车辆的自动化布载。国外研究现状前国外，对桥梁结构性能评估及维修加固的研究也非常重视。有关荷究报告非常之多，但是，几乎未看到针对桥梁荷载试验而进行的自动。他们研究的重点主要是放在试验的结果对于承载能力的评价及评估国是世界桥梁大国，有关桥梁检测及评估方面的规程、手册相对来说的，到目前为止，相继出了很多相应的检测规范、评估手册，如《国规范》、《桥梁检测人员参考手册》、《桥梁评估手册》等等[6-10]。ichael G Barker[11]以一座三跨连续钢梁桥为研究对象，将桥梁的荷载准确评价桥梁承载能力的方法，系统分析了路缘石、栏杆等各种附属承载能力的贡献。ohammad.-S Marefat[12]对一座已建成60年、跨径20m的铁路拱桥进行

应用领域,优化设计,问题化,数学问题

工繁琐的计算效率是率；而且一定程度上益。关键是掌握三个步骤数学问题的共性，；的计算方法，转化于同种优化设计问题化设计，建立程序库求最优方案，即在诸域都能得到很好的应
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U446.1

【参考文献】