【摘 要】
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随着材料科学和交通事业的发展,薄壁箱形梁(包括钢箱梁、预应力混凝土箱梁)在现代桥梁工程中得到了广泛地运用,但随之而来是剪力滞后问题相当突出,特别是宽扁箱梁剪力滞效应不容
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随着材料科学和交通事业的发展,薄壁箱形梁(包括钢箱梁、预应力混凝土箱梁)在现代桥梁工程中得到了广泛地运用,但随之而来是剪力滞后问题相当突出,特别是宽扁箱梁剪力滞效应不容忽视。它带来的后果就是当结构的大部分处于弹性状态时,箱梁腹板处由于剪力滞效应一般最先达到强度极限状态,导致腹板间材料的抗力没有得到充分的使用,如不引起重视会带来灾难性后果。剪力滞效应的分析对于现代桥梁设计的安全性和经济性有较大意义。然而目前解析法计算剪力滞中位移函数的选择存在分歧,因此,位移函数采用何种形式成为研究剪力滞效应的重要课题之一。 近年来,遗传算法成为国内外一个热门的研究课题。用遗传算法进行数据拟合是一种行之有效的方法。本文通过合理选择箱梁计算模型,得出几种模型的有限元结果,将数据整理归类,采用遗传算法进行拟合参数选择,以拟合多项式来调整剪力滞位移函数。 神经网络目前在预测、分类、模式识别、非线性回归、过程控制等各种数据处理场合得到大量应用。本文利用BP网络来建立拟合参数与箱梁模型几何尺寸、载荷特性等之间的非线性映射关系,通过网络的自学习功能得到稳定的网络。针对不同的箱梁几何特性、载荷形式、边界条件,网络有对应的位移函数调整系数多项式输出,从而构造了带调整系数的位移函数,避免了叠加原理修正的位移函数带来的计算偏差。 文章的最后给出了两个算例,算例表明该方法具有精度高、计算简便等特点,适用于工程实践中剪力滞计算。本文的创新之处在于:①采用分段函数拟合顶板位移函数;②采用神经网络方法识别位移函数;③用调整系数修改位移函数。为薄壁箱梁的剪力滞效应分析提供了新的思路和方法。
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