钢桁架桥因具有构造简单、承载能力高、纵向与横向刚度大、施工周期短等优点,在现代桥梁学发展中起到了非常重要的承上启下的作用。随着钢结构材料桥梁的逐渐普及,在大跨度钢结构桥梁建造时,往往采用钢桁架的结构形式进行设计。因此钢桁架桥在交通运输线路的建造中被大量应用。随着社会发展,桥梁工程作为交通运输的生命线工程,在地震时桥梁产生的破坏不仅会造成严重的经济损失,也会为后续的救援工作造成阻碍。但随着桥梁学的发展,近代桥梁结构趋于轻,柔的特点,这也对钢桁架桥结构在承受地震作用、列车荷载等动力作用时的结构响应性能提出了考验。因此,本文引入H∞范数作为动力性能优化的控制参数,采用遗传算法对钢桁架桥进行动力性能优化。具体工作内容如下:(1)提出钢桁架桥动力性能指标。H∞范数表征着系统的传递函数的最大增益。对于钢桁架桥系统,H∞范数表示动力作用下,结构输出能量与动力作用输入能量的比值,且H∞范数由结构自身特性决定,不被外加荷载影响。因此可以把H∞范数作为衡量钢桁架桥动力性能的指标。为计算结构的H∞范数,需要计算钢桁架桥结构的刚度、质量矩阵。采用MATLAB软件建立钢桁架桥有限元模型,对钢桁架桥结构的刚度、质量矩阵进行计算并做适当的缩减优化。对MATLAB软件建立的钢桁架桥模型,采用对比竖向单位力下节点位移的方式,验证MATLAB软件建立模型的准确性。(2)引入遗传算法,实现基于H∞范数的钢桁架桥优化。钢桁架桥优化为主桁截面尺寸优化,优化的方法为遗传算法。把H∞范数作为优化的性能指标,取H∞范数得倒数作为遗传算法的适应度,构建遗传算法程序。分别将钢桁架桥主桁截面静力工况验算,及优化前后结构总体质量对比,纳入惩罚函数程序编写中。通过运行编写的遗传算法优化程序,得到优化后的钢桁架桥主桁截面选型。(3)进行优化结果验证。采用数值模拟的方法,进行优化结果的验证。分别建立优化前后钢桁架桥有限元模型,在优化前后钢桁架桥模型上施加动力荷载,通过对比优化前后模型的动力响应,进行优化效果的验证。验证用到的动力荷载包括,地震作用的动力荷载与列车产生的动力荷载。(4)提出针对优化结果的参数化施工图绘制方法。使用MATLAB软件编写程序,输出所需的参数化绘图数据:图形点坐标、注释内容的定位坐标、注释文字的内容及节点注释的内容。使用AutoLISP语言编写程序,读取MATLAB生成的参数化绘图数据,可以运行程序时只通过简单的操作指令绘制目标设计图,达到参数化绘图的目的。可以输出的结果包括:结构轮廓图、尺寸标注、节点注释以及文字注释。还可以通过参数化绘图的方式,进行长度尺寸信息表的绘制。