基于响应面法及粒子群算法的异形斜拉桥索力优化

占玉林 ¹ ，侯之瑶 ² ，邵俊虎 ³ ，张育智 ¹ ，孙约瀚 ¹

（ 1. 西南交通大学桥梁工程系，四川 成都 610031 ； 2. 广西北投交通养护科技集团有限公司，广西 南宁 530022 ； 3. 成都大学建筑与土木工程学院，四川 成都 610106 ）

摘   要：为简化异形斜拉桥的索力优化过程，提出了采用响应面法与粒子群算法相结合的索力优化方法。该方法首先通过分析异形结构的受力特点确定优化目标，再利用响应面法将优化目标函数与成桥索力的关系显式化并构建响应面方程，最后结合粒子群算法根据响应面方程进行索力寻优。为验证该优化方法的有效性，以某异形斜拉桥为背景开展索力优化。基于该异形斜拉桥受力特点，以主梁的横梁两端最大剪力差为优化目标、以斜拉索成桥索力为优化变量、以斜拉桥成桥索力均匀性为约束条件，建立了索力优化目标函数进行索力优化。结果表明：优化后该异形斜拉桥主梁的横梁两端最大剪力差减小 20.3% ，主梁最大弯矩减小 13.8% ，南北侧边箱梁最大竖向位移差减小 25.0% ；全桥成桥索力及主梁弯矩均匀性均有所提升，主梁受力、线形更加合理。