一种基于响应面模型修正的道岔梁支架优化设计方法技术

技术编号:43603204 阅读:21 留言:0更新日期:2024-12-11 14:50
本发明专利技术涉及一种基于响应面模型修正的道岔梁支架优化设计方法,对道岔梁支架进行优化设计,先选取主要部件的关键尺寸和材料特性等结构设计参数为变量,结构响应特征为因变量,采用中心复合实验设计方法进行实验设计;建立道岔梁支架的有限元模型,根据实验设计方案进行力学特性分析,计算各组变量所对应的结构响应特征;然后通过多元自适应回归样条来拟合变量与因变量复杂的非线性的函数关系并结合响应限值构造优化目标函数,采用多目标优化方法计算确定道岔梁支架各结构设计参数的最优设计值;经优化设计后,道岔梁支模体系相较于原设计方案而言,有效减少了贝雷梁数量、钢管壁厚等材料,显著减少用钢量,在保证结构安全前提下尽可能降低了工程造价。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及道岔梁优化,具体涉及一种基于响应面模型修正的道岔梁支架优化设计方法


技术介绍

1、模板和支撑系统是工程结构施工中常用的临时结构,其设计可靠性关乎混凝土浇筑质量、桥梁线形准确与否,也对施工安全也有较大影响;为了有效地避免支模架在荷载作用下发生倒塌等事故,需要对支模架进行结构设计,保证其强度、刚度和稳定性满足规范的要求。考虑到支模架费用在施工费用占比较高,如果可以在保证结构可靠性和安全性的前提下,通过对结构进行优化设计,实现预防和减少结构的一些潜在的隐患,减少施工材料的使用,对进一步降低造价具有较大意义。

2、结构优化在桥梁设计、材料配合比等领域已有较多的应用,比如“基于优化准则法与粒子群算法的超高层建筑抗风性能设计优化[j].建筑结构学报,2023,44(5):58-67”,能够在满足抗风性能设计条件的前提下,得到具有最优结构造价的超高层建筑优化设计方案,节省结构造价3.3%。

3、比如“基于nsga-ⅱ与方案优选的机场航站楼大跨度钢结构多目标优化研究[j].合肥工业大学学报(自然科学版),2023,46(7):941本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于响应面模型修正的道岔梁支架优化设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于响应面模型修正的道岔梁支架优化设计方法,其特征在于,道岔梁支架包括方木(3)、工字钢(4)、贝雷梁(5)、双拼工字钢(6)、钢管桩(7)的截面尺寸和材料性能范围,采用中心复合设计进行实验设计获得多组结构设计参数组合。

3.根据权利要求2所述的一种基于响应面模型修正的道岔梁支架优化设计方法,其特征在于,采用有限元软件建立道岔梁支架的有限元模型,分别实验设计中的每组结构设计参数代入有限元模型进行运算,计算其所对应的贝雷梁的挠度和应力,分配梁的挠度和应力,双拼...

【技术特征摘要】

1.一种基于响应面模型修正的道岔梁支架优化设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于响应面模型修正的道岔梁支架优化设计方法,其特征在于,道岔梁支架包括方木(3)、工字钢(4)、贝雷梁(5)、双拼工字钢(6)、钢管桩(7)的截面尺寸和材料性能范围,采用中心复合设计进行实验设计获得多组结构设计参数组合。

3.根据权利要求2所述的一种基于响应面模型修正的道岔梁支架优化设计方法,其特征在于,采用有限元软件建立道岔梁支架的有限元模型,分别实验设计中的每组结构设计参数代入有限元模型进行运算,计算其所对应的贝雷梁的挠度和应力,分配梁的挠度和应力,双拼工字钢的挠度和应力,钢管桩的应力,及方木的应力和挠度响应。

4.根据权利要求1所述的一种基于响应面模型修正的道岔梁支架优化设计方法,其特征在于,以主要部件的关键尺寸和材料特性的结构设计参数为变量,结构响应特征为因变量,采用多元自适应回归样条拟合反映结构设计参数与结构响应关系的响应面模型,所述多元自适应回归样条的表达式如下所示:

5.根据权利要求1所述的一种基于响应面模型修正的道岔梁支架优化设计方法,其特征在于,s4中精度检验的表达式如下:

...

【专利技术属性】
技术研发人员:周先念王官超李鹏高超吴成才李强周会牛涛张坦刘小阳明小杰王栋梁卢伟贺谭付安
申请(专利权)人:中交路桥建设有限公司
类型:发明
国别省市:

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