作者：董晟昊，马芹纲，肖汝诚
单位：1.浙江数智交院科技股份有限公司，浙江 杭州 310030； 2.同济大学，上海 200092
关键词：网状吊杆系杆拱桥；反向传播神经网络；非支配排序策略；差分进化算法；拱肋；拱轴线；吊杆；多目标优化设计
为提升网状吊杆系杆拱桥的设计效率，并为方案决策提供参考，提出一种基于反向传播神经网络（BPNN）、非支配排序策略(NS)与自适应差分进化算法(JADE)的网状吊杆系杆拱桥多目标优化设计方法。该方法首先根据理论分析与工程实践经验，确定网状吊杆系杆拱桥设计优化参数和优化目标；然后结合非支配排序策略(NS)与自适应差分进化算法(JADE)，提出多目标优化算法NS-JADE；最后利用BPNN构建网状吊杆系杆拱桥恒载响应的快速预测模型，并与NS-JADE优化算法相结合，对优化问题进行寻优计算，得到优化结果。以某跨径190 m的网状吊杆系杆拱桥为背景，将控制拱肋弯曲应变能与拱肋峰值应力作为优化目标，对拱轴线线形、吊杆倾角及成桥吊杆内力等参数展开优化设计，验证所提方法的有效性。结果表明：抛物线线形拱轴线在控制拱肋应力方面具有优势，悬链线线形拱轴线在降低拱肋弯曲应变能方面表现更佳；当网状吊杆的倾角为60°~63°时，拱肋受力状态更为理想；基于本文方法进行优化能有效降低网状吊杆系杆拱桥拱肋峰值应力，同时也能使成桥状态下吊杆内力与拱肋应力的分布更为均匀。
来源：2025年第6期
《桥梁建设》期刊编辑部
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