板梁式高桩码头优化研究

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1、

第
卷第
期河海大学学报


















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板梁式高桩码头优化研究周储伟王德信张旭明陈学利
河海大学工程力学系

浙江省乡镇综合设计院
,摘要研究了以工程造价为目标的板梁式高桩码头的优化设计模型包括码头结构整体布局优化和局部构件优化
建议采用动态规划法、搜索桩数最少法、穷举法、变步长搜索法等优化策略,并研制出



系统来实现这一优化设计关键词板梁式高桩码头整体布局优化局部构件优化中图法分类号


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4、计算机进行结构分析及工程量造价统计等工作,并运用数学规划原理进行优化,不仅能得到造价最优的设计,而且能方便地,,.,调整设计方案缩短设计周期减轻设计者的负担优化设计涉及整体和局部优化优化参,、,数较多而且目标值约束条件很难写成优化参数的数学表达式优化和结构重分析次数较,、,.多故有必要对优化模型进行合理有效的简化并探求适合具体工程实际的优化策略1优化设计模型Ll整体优化及局部优化、、.高桩码头的优化设计分为局部构件优化整体优化整体布局优化三个层次局部构件:19收稿日期94一05一16:作者简介周储伟男讲师结构力学专业从事结构分析与优化及计算机辅助设计研究第22卷第6期周储伟等板梁式

5、高桩码头优化研究,,;优化是在一个确定的梁格布置下以单个构件的造价为目标优化其断面尺寸和配筋率整,,体优化是在一个确定的梁格布置下通过各个构件的优化达到在此布置下的上部结构及桩基的最优造价;整体布局优化就是在所有可能的梁格、桩基布置中,寻找其整体优化造价最.:、、小的那个布置板梁式高桩码头的设计步骤是面板纵向梁横向排架自上而下地分别进,’.行〕这就涉及到整体优化与局部构件优化的关系[l.上部结构造价最优的设计不一定是结构,.最轻的设计而对下部结构的最佳作用应是上部结构的自重最轻设上部结构造价最优设计;,,比自重最轻设计节省造价△U而引起下部结构内力增加△P进而引起下部结构造价上升:

6、,,,:△U但在一般情况下△尸比起活荷载及基本固定荷载引起的内力是很小的△U远小于l.,,△U算例证明造价最优的构件断面尺寸大多比较接近于最轻设计的断面尺寸因此可以得出结:、,,论对于一个确定的梁格桩基布置桩台的上部结构及桩基的整体最优造价就是构.,.件自上而下分别优化的造价之和这样可以大大减少优化参数的藕合度加速优化进程因.此只需讨论整体布局及局部构件的优化策略LZ整体布局优化模型,整体布局优化目标为码头桩台一个标准段的上部结构及桩基部分的工程造价优化参数,,,.为纵向梁数一个标准段上的横向排架数一个排架上的桩数桩规格号等整体优化数学模型表达式为minw=习U(X)Xml。max

7、X(镇XPml。镇N(X)mox毛P;X~l,Z,3,式中W桩台一个标准段上部结构及桩基部分的整体结构优化造价(xx二;T,—,,Z,3,;,,,xxxxx)优化参数均为正整数分别表示纵向梁数横向排架数每个排架上的;,,,,,桩数及桩规格号U(X)当i一12345时分别表示整体布局优化参数取X时面板、、—、、;Xml。部分纵向梁部分横向梁部分桩基部分的最优造价及靠船件水平撑部分的造价-,,.,,,.:,,,,,,,2,3.;,T;1.。l,Z。:3。3;。;Txxxx