基于遗传算法在路面结构动态时域反分析中的应用研究

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1、郑州大学硕士学位论文遗传算法在路面结构动态时域反分析中的应用研究姓名：伍大玮申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王复明;乐金朝20040524郏州大学硕士论文V635278童第一章绪论摘要本文针对道路工程中行车荷载是动荷载的客观事实，采用遗传算法对柔性路面结构在FWD荷载作用下的动力问题进行了较为系统的研究。主要内容有1、基于层状弹性体系模型，采用Rayleigh阻尼模型对路面结构进行描述。对粘弹性方程采用Wiison法和Newmark法分别进行求解，编制时域动力有限元响应程序，通过算例分析

2、验证正问题程序的正确性2、根据系统识别的基本原理，采用遗传算法作为参数调整算法，在时域上进行了反分析，编制了相应的动力反分析程序。文中结合实例，考查了遗传算法的稳定性和收敛性，证明了方法的合理性和有效性。3、考察遗传算法在多参数优化问题的性能。关键字：遗传算法粘弹性Rayleigh阻尼模型动态响应参数调整算法郑州大学硕士论文第一章绪论ABSTRACTAimsatfactsthatthevehicleofpavementsaredynamic，asystemicstudyonthedynamicpr

3、oblemscausebyFWDloadofthepavementstructurehasbeendoneinthispaper．themainresultsareasfollows：1、Fortheflexibleroad，consideringtheviscoelasticpropertyoftheasphaltlayer,andusingtheRaleighmodel，alayeredmodelisusedtocalculatethedynamicresponseinthetimedomai

4、n．Thedynamicequationoftheviscoelasticsoilisderived，theWilsonmethodandtheNewmarkmethodarebothusedtosolvetheequation．Theresultswhichareverifiedbycomparingwiththeresultsinreferences，showthatthemethodsareright．2、basedonthesystemidentificationprinciple，the

5、geneticsmethodiSusedtoadjusttheparameters，adisplacementdependedinverseanalysisoftheparametersofthepavementstructurehasbeendoneinthetimedomain．thevalidityofthemethodisverifiedbyseveralexamples．Numericairesultsshowthemethodisofgoodstabilityandhighaccura

6、cy,andreliabletoidentifythematerialproperties．3、Thegeneticsmethodisreliabletomulti—objectoptimization．Keywords：GeneticsmethodViscoelastic．RayleighmodelDynamicresponethemethodofadjustparameter玎郑卅i大学硕士论文第一章绪论1．1工程意义及背景公路是国家经济建设的一项重要基础设施，尤其是沥青路面在我国公路里程中占

7、有很大比例。截止2003年，全年新增公路通车里程4．6万公里，其中高速公路4600多公里，完成新改建农村公路10．2万公里，全国公路通车总里程达到181万公里，其中高速公路达到近3万公里。到“十五”末，全国公路总里程达到195万公里，新增里程将达到28万公里，年均增长5．6万公里。其中，高速公路由2．5万公里提高到3．5万公里，二级以上公路里程由27万公里提高到30万公里。一场大规模的公路建设热潮正在全国各地蓬勃兴起，特别是高等级公路建设方兴未艾。然而，我国的公路普遍存在着过早破坏现象，特别是近年

8、来发生了一系列的重大公路质量事故，造成了很大的经济损失。如何能够进行科学的评价，使路面病害消灭在萌芽状态，从而尽可能的延长路面使用寿命，节约养护资金，这一直是公路交通界所想迫切解决的问题。然而，科学养护的前提是科学的检测和评价方法。可以预见，公路检测和评价将面临日益繁重的任务，尽快完善路面检测和评价手段是我国公路建设中急待解决的关键问题之一。开展路面无损检测与材料性能问题研究，将在控制道路施工质量、深入认识路面长期使用性能、改善路面设计、优化道路改造方案及提高路网养护水平等方面具有