Optimisation of Absorbers Installed on a Bridge—Evolutionary Algorithm

Das Kapitel vertieft sich in die kritische Frage der Verringerung von Vibrationen in Brückenkonstruktionen, die anfällig für dynamische Belastungen wie Wind, Erdbeben und Verkehr sind. Es baut auf historischen Konzepten dynamischer Schwingungsdämpfer (DVA) auf und konzentriert sich auf die Optimierung von Absorberparametern und -positionen, um strukturelle Schwingungen zu minimieren. Die Studie verwendet einen evolutionären Algorithmus, der genetische Algorithmen und evolutionäre Strategien kombiniert, um das komplexe Optimierungsproblem zu lösen. Das Modell betrachtet einen einfach gestützten Euler-Bernoulli-Strahl, der einer Abfolge von beweglichen Kräften mit zufälligen Amplituden und Interankunftszeiten ausgesetzt ist, die mittels eines gefilterten Poisson-Verfahrens modelliert werden. Die Analyse deckt sowohl einzelne als auch mehrere Absorberkonfigurationen ab, wobei die numerische Integration Wolfram Mathematica verwendet, um die resultierenden Systeme gewöhnlicher Differentialgleichungen zu lösen. Das Kapitel präsentiert detaillierte numerische Analysen und Ergebnisse, die die optimale Position der Absorber für unterschiedliche Verkehrsrichtungen und Geschwindigkeiten aufzeigen. Er schließt mit Einblicken in die Asymmetrie optimaler Absorberpositionierung und schlägt zukünftige Forschungsrichtungen vor, darunter die Optimierung von Absorbern unter bidirektionalen Kraftströmen und die Verwendung von Absorbern mit einem Freiheitsgrad von mehreren. Die Ergebnisse unterstreichen die Effektivität natürlicher Rechnertechnologie bei der Lösung von Optimierungsproblemen im Tiefbau und die Bedeutung der Systemsymmetrie bei der Überprüfung der Berechnungsgenauigkeit.