斜拱彎梁橋的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、在現(xiàn)代橋梁設(shè)計中，出于對拱橋造型上的追求，拱結(jié)構(gòu)的形式不斷地發(fā)生變化，一些在傳統(tǒng)拱橋的基礎(chǔ)上建造的造型新穎、景觀獨特的異型拱橋開始越來越多地呈現(xiàn)在人們面前，斜拱彎梁橋便是其中一例。斜拱彎梁橋不僅在外觀上滿足了人們一定的審美要求，還充分結(jié)合了拱橋和彎梁橋各自的優(yōu)點，這種特殊的結(jié)構(gòu)形式使其受力特點與傳統(tǒng)拱橋有很大不同，對其設(shè)計理論的研究還處于探索階段，特別是優(yōu)化設(shè)計方面，因此，對斜拱彎梁橋進行優(yōu)化分析研究是十分必要的。
　　本文以張家

2、口市清水河通泰大橋為工程背景，利用ANSYS有限元分析軟件建立了空間有限元模型，此模型為三維梁單元單主梁模型，能較真實地反映實際結(jié)構(gòu)。
　　研究了斜拱彎梁橋合理成橋狀態(tài)下吊索力的優(yōu)化，并提出了一種綜合影響矩陣法的方法以彌補剛性吊桿法的不足。借助ANSYS有限元計算軟件，分別采用剛性支承連續(xù)梁法、內(nèi)力平衡法、綜合影響矩陣法的剛性吊桿法和基于能量法原理的有約束優(yōu)化法對通泰大橋進行了成橋索力的優(yōu)化設(shè)計。在運用能量法的有約束優(yōu)化法時，以優(yōu)

3、化理論為基礎(chǔ)，利用APDL參數(shù)化設(shè)計語言進行優(yōu)化，提高了求解效率。對各方法的優(yōu)化結(jié)果進行了對比分析，指出了將綜合影響矩陣法的剛性吊桿法與基于能量法原理的有約束優(yōu)化法二者相結(jié)合，充分利用其各自的優(yōu)點以彌補單一方法的不足，是斜拱彎梁橋合理成橋索力優(yōu)化的較為有效的計算方法。
　　本文還對斜拱彎梁橋的合理拱軸線進行了研究。鑒于斜拱彎梁橋結(jié)構(gòu)的特殊性，傳統(tǒng)的拱軸線優(yōu)化方法不再適用，本文分別采用三次樣條插值函數(shù)法和四次樣條插值函數(shù)法確定其合理