懸索橋作為大跨度橋梁結(jié)構(gòu)最適當(dāng)?shù)男问剑捎谄涿烙^的外形，合理的受力，便捷的施工，在超1000m跨徑的橋梁結(jié)構(gòu)中，懸索橋幾乎是唯一可選用的橋型，在工程橋梁中占據(jù)很重要的地位。懸索橋是一種很復(fù)雜的橋梁形式，在懸索橋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)中，材料、形狀、尺寸、詳細(xì)結(jié)構(gòu)等必須最后被確定，這些參數(shù)的確定，過去主要靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)及參考已有的設(shè)計(jì)實(shí)例，設(shè)計(jì)是否最優(yōu)，缺乏理論上的根據(jù)。而現(xiàn)在基于SiPESC.OPT對(duì)懸索橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

以某懸索橋?yàn)槔搼宜鳂虻某跏寄Ｐ腿缦聢D1，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

首先是初步優(yōu)化，之后進(jìn)行精確優(yōu)化。

初步優(yōu)化我們選取吊桿間距a、邊跨長(zhǎng)度L1、吊桿個(gè)數(shù)作為設(shè)計(jì)變量，由于中跨長(zhǎng)度不變，所以吊桿間距a、邊跨長(zhǎng)度L1又由邊跨吊桿個(gè)數(shù)n，半中跨吊桿個(gè)數(shù)m相關(guān)，因此初步優(yōu)化選取m、n作為設(shè)計(jì)變量，在滿足幾何、應(yīng)力、變形約束的前提下，以整橋造價(jià)最經(jīng)濟(jì)為目標(biāo)。

由于m、n均為正整數(shù)，我們采用SiPESC.OPT提供的DGA離散變量遺傳算法進(jìn)行初步優(yōu)化后，優(yōu)化前后的結(jié)果如下表1，目標(biāo)變量的迭代歷程如下圖2：

通過優(yōu)化前后結(jié)果對(duì)比，我們可以看出經(jīng)過初步優(yōu)化懸索橋總造價(jià)減少了12.73%。

然后是精確優(yōu)化，以確定懸索橋其他構(gòu)件具體參數(shù)。在精確優(yōu)化過程中，我們選取懸索橋模型各構(gòu)件的參數(shù)如矢高、橋高、吊桿主纜截面參數(shù)、上桁桿下桁桿斜腹桿豎腹桿的厚度作為設(shè)計(jì)變量，對(duì)懸索橋模型進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，我們采用SiPESC.OPT提供的MGA連續(xù)變量遺傳算法進(jìn)行初步優(yōu)化后，優(yōu)化前后的結(jié)果如下表2，目標(biāo)變量的迭代歷程如下圖3：

通過優(yōu)化前后結(jié)果對(duì)比，我們可以看出經(jīng)過精確優(yōu)化懸索橋總造價(jià)又在初步優(yōu)化的基礎(chǔ)上減少了19.69%。

至此為止，整個(gè)優(yōu)化流程結(jié)束，懸索橋總造價(jià)減少了29.92%。

因此我們可以看出：基于SiPESC.OPT對(duì)懸索橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案，是行之有效的。