人工智能驱动的稳定型悬索桥非线性有限元静动力分析

本篇论文深入探讨了人工智能与机器学习在解决稳定型悬索桥非线性有限元静动力计算中的应用。随着小跨度和中跨度悬索桥在实际工程中面临的大型位移和侧向稳定性挑战，研究人员提出了一种稳定型悬索桥的设计策略，旨在提升这类桥梁的结构稳定性。作者特别关注了桥塔对稳定型悬索桥整体性能的影响。 论文基于大位移虚拟原则，建立了包含桥塔的稳定型悬索桥的有限元方程，创新之处在于给出了电缆元素、刚体元素和梁元素沿节点坐标方向的刚度表达，这种方法在参考文献中尚未被广泛报道。作者使用Fortran语言编写了静态计算程序（no-tower.f和lower.f）以及动力学分析程序（zty.f），分别针对包含桥塔和不包含桥塔的模型进行了计算。在不同的荷载条件下，对这两种模型进行了静态分析，并计算了前10阶的自然频率和振型，以便进行对比研究。 论文的主要贡献有两个方面：首先，通过对比分析，揭示了桥塔的存在对稳定型悬索桥的静动力性能有显著影响，这为桥梁设计提供了关键的数据支持；其次，文中介绍的基于人工智能和机器学习的计算方法优化了非线性有限元分析过程，可能为后续同类桥梁结构的优化设计和动态行为预测开辟了新的路径。 这篇论文不仅探讨了桥梁工程中的核心问题，还展示了现代技术如何与传统的结构力学相结合，提升了悬索桥设计的精度和效率，具有很高的工程实践价值和理论研究意义。