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

1、我國西部地區(qū)的地形特點是山體較多、地形起伏大，常常遇見“U”形或“V”形峽谷。針對該類地形，最優(yōu)的橋型選擇當(dāng)屬不對稱橋梁，不對稱橋梁可以有效減少生態(tài)環(huán)境的破壞;降低工程造價。為了開展對不對稱橋梁的研究工作，本文依托不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋開展工作，以結(jié)構(gòu)受力研究為基礎(chǔ)，優(yōu)化計算為核心。主要的研究工作包括如下幾部分內(nèi)容:
　?、匍_展國內(nèi)外針對不對稱橋梁建設(shè)現(xiàn)狀、優(yōu)化算法研究現(xiàn)狀及不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋的特點等方面的調(diào)研工作。
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2、稱連續(xù)剛構(gòu)橋受力特性。分別進(jìn)行了分跨不對稱時支反力和主梁的受力性能研究，得到的結(jié)論是:在進(jìn)行不對稱橋梁設(shè)計時，應(yīng)控制分跨比例系數(shù)不小于0.4，超過這個分跨比例系數(shù)支點位置易出現(xiàn)拉力。分跨不對稱時主梁內(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，當(dāng)分跨比例系數(shù)在0.4附近時急劇增大。主梁對稱橋墩不對稱時候的研究，得到結(jié)論:隨著任何一個橋墩墩高的減小，所有橋墩的墩頂彎矩均加大。
　?、蹖σ劳泄こ踢M(jìn)行內(nèi)力計算。

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，主梁受力不對稱。
　　④分析結(jié)構(gòu)的安全性能。承載能力極限狀態(tài)下，開展正截面抗彎驗算、斜截面抗剪驗算以及抗扭的驗算，驗算結(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)行裂縫驗算，驗算結(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，計算結(jié)構(gòu)承載能力的安全儲備量。
　　⑤不對稱連續(xù)

4、剛構(gòu)橋的優(yōu)化計算工作，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)的承載能力安全儲備量降低。主梁線形的優(yōu)化計算: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，不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋最優(yōu)的設(shè)計方案為:主梁大、小T構(gòu)配筋不對稱設(shè)計，主梁大、小T構(gòu)的箱梁線形采用不同次數(shù)的拋