基于安全富余度的不對(duì)稱連續(xù)剛構(gòu)橋優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、我國西部地區(qū)的地形特點(diǎn)是山體較多、地形起伏大，常常遇見“U”形或“V”形峽谷。針對(duì)該類地形，最優(yōu)的橋型選擇當(dāng)屬不對(duì)稱橋梁，不對(duì)稱橋梁可以有效減少生態(tài)環(huán)境的破壞;降低工程造價(jià)。為了開展對(duì)不對(duì)稱橋梁的研究工作，本文依托不對(duì)稱連續(xù)剛構(gòu)橋開展工作，以結(jié)構(gòu)受力研究為基礎(chǔ)，優(yōu)化計(jì)算為核心。主要的研究工作包括如下幾部分內(nèi)容:
　　①開展國內(nèi)外針對(duì)不對(duì)稱橋梁建設(shè)現(xiàn)狀、優(yōu)化算法研究現(xiàn)狀及不對(duì)稱連續(xù)剛構(gòu)橋的特點(diǎn)等方面的調(diào)研工作。
　?、诜治霾粚?duì)

2、稱連續(xù)剛構(gòu)橋受力特性。分別進(jìn)行了分跨不對(duì)稱時(shí)支反力和主梁的受力性能研究，得到的結(jié)論是:在進(jìn)行不對(duì)稱橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)控制分跨比例系數(shù)不小于0.4，超過這個(gè)分跨比例系數(shù)支點(diǎn)位置易出現(xiàn)拉力。分跨不對(duì)稱時(shí)主梁內(nèi)力研究，得到的結(jié)論是:隨著分跨比例系數(shù)的減小，主梁應(yīng)力值有增大的趨勢(shì)，當(dāng)分跨比例系數(shù)在0.4附近時(shí)急劇增大。主梁對(duì)稱橋墩不對(duì)稱時(shí)候的研究，得到結(jié)論:隨著任何一個(gè)橋墩墩高的減小，所有橋墩的墩頂彎矩均加大。
　?、蹖?duì)依托工程進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。

3、在包絡(luò)工況下，合龍段附近承受最大正彎矩，大邊跨與小邊跨跨中的最大正彎矩不等，大、小T構(gòu)根部的負(fù)彎矩也不等，主梁受力不對(duì)稱。
　?、芊治鼋Y(jié)構(gòu)的安全性能。承載能力極限狀態(tài)下，開展正截面抗彎驗(yàn)算、斜截面抗剪驗(yàn)算以及抗扭的驗(yàn)算，驗(yàn)算結(jié)果表明，依托工程承載能力均滿足規(guī)范相關(guān)要求。正常使用極限狀態(tài)下，主要進(jìn)行裂縫驗(yàn)算，驗(yàn)算結(jié)果顯示，結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)同樣滿足規(guī)范相關(guān)規(guī)定。定義安全富余度，計(jì)算結(jié)構(gòu)承載能力的安全儲(chǔ)備量。
　?、莶粚?duì)稱連續(xù)

4、剛構(gòu)橋的優(yōu)化計(jì)算工作，在控制原則的基礎(chǔ)上，鋼束優(yōu)化得到的結(jié)果為:節(jié)省鋼絞線17702.4m，總重量達(dá)到19490.34Kg。主梁腹板整體降低10cm得到結(jié)果是:結(jié)構(gòu)的承載能力和使用階段的應(yīng)力要求均規(guī)范要求。但是結(jié)構(gòu)的承載能力安全儲(chǔ)備量降低。主梁線形的優(yōu)化計(jì)算:得到小T構(gòu)根部降低120cm，大T構(gòu)根部降低33.8cm。通過本文分析可知，不對(duì)稱連續(xù)剛構(gòu)橋最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案為:主梁大、小T構(gòu)配筋不對(duì)稱設(shè)計(jì)，主梁大、小T構(gòu)的箱梁線形采用不同次數(shù)的拋