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基于Kriging-SBO算法的拱桥拱轴线优化设计 被引量：1
1
作者 毛星波 盛冬发 +1 位作者 李忠君 朱军 《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期139-146,共8页
为对比设计空间内的所有拱轴方案,得到最佳及可能存在的其他较好可行拱轴设计,以拱轴应力分布为优化目标,提出一套基于Kriging代理模型的拱轴优化方法。该方法用Kriging模型来显式表达应力优化目标与设计变量之间的隐函数关系,同时采用... 为对比设计空间内的所有拱轴方案,得到最佳及可能存在的其他较好可行拱轴设计,以拱轴应力分布为优化目标,提出一套基于Kriging代理模型的拱轴优化方法。该方法用Kriging模型来显式表达应力优化目标与设计变量之间的隐函数关系,同时采用以改善期望准则(EI准则)为加点准则、粒子群优化(PSO,particle swarm optimization)算法为子优化求解算法的SBO(surrogate-based optimization)算法作为目标函数的寻优算法。对圆弧、抛物、悬链,以及3次样条拱轴曲线函数进行分析,确定了这4种常用拱轴线的待优化设计变量;同时给出了表征拱轴全局应力水平的目标函数值的计算方法和拱轴优化的具体流程。最后,对工程算例进行了探索优化,并对优化细节与结果进行了说明与讨论。结果表明:这一方法能得到设计空间内最佳及其他较好可行拱轴设计,其中最佳设计的3次样条拱轴线使算例拱轴最大应力减小67%,关键截面应力方差减小97%。研究能为拱轴选形提供更多选择,也对以应力为目标的拱桥拱轴线优化具有参考意义。 展开更多
关键词 桥梁工程 拱轴优化 KRIGING模型 改善期望准则 粒子群优化算法
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