混合梁斜拉橋成橋索力優(yōu)化研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著高強(qiáng)度材料的不斷發(fā)展和應(yīng)用以及結(jié)構(gòu)分析方法和施工手段的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代斜拉橋在世界范圍內(nèi)得到了迅速發(fā)展。在一些大跨度斜拉橋的競(jìng)標(biāo)中，混合梁斜拉橋因其結(jié)構(gòu)自重輕，受力性能好，施工方便快速，已逐漸在競(jìng)爭(zhēng)中顯示出其優(yōu)越性?；旌狭盒崩瓨虻闹髁涸诳v向采用兩種不同的材料，材料結(jié)合處一般設(shè)置在橋塔附近。兩種材料的結(jié)合可以有效地發(fā)揮鋼和混凝土材料的優(yōu)點(diǎn)，節(jié)約經(jīng)費(fèi)，提高主梁的跨越能力。
　　 混合梁斜拉橋的索力優(yōu)化是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題，因

2、為斜拉索索力在很大程度上決定了成橋內(nèi)力的好壞。本文在總結(jié)前人優(yōu)化方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合混合梁斜拉橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要對(duì)混合梁斜拉橋在恒載下的索力以及在恒活載共同作用下的索力，分別進(jìn)行優(yōu)化研究。研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1)考慮結(jié)合處彎矩限值的混合梁斜拉橋恒載索力優(yōu)化。以塔梁的彎曲和拉壓應(yīng)變能之和為目標(biāo)函數(shù)，以斜拉索的初張力為設(shè)計(jì)變量，成橋索力和主梁鋼混結(jié)合處的彎矩為約束條件，確定合理成橋狀態(tài)下的索力。在優(yōu)化過(guò)程中，改變結(jié)合處彎矩的限制范圍

3、，分析成橋下的內(nèi)力和位移隨限制范圍變化的規(guī)律，確定最合理的結(jié)合處彎矩限制范圍以及最優(yōu)索力。
　　 2)考慮恒活載共同作用的混合梁斜拉橋索力優(yōu)化。在恒載索力優(yōu)化的基礎(chǔ)上，引進(jìn)活載，利用應(yīng)力平衡法，得出主梁關(guān)鍵截面的彎矩可行范圍，作為最后優(yōu)化的約束條件，以斜拉索的初張力為設(shè)計(jì)變量，以塔頂?shù)乃轿灰谱钚槟繕?biāo)函數(shù)進(jìn)行索力優(yōu)化。
　　 本文以某混合梁斜拉橋?yàn)楣こ瘫尘?，?yīng)用通用有限元軟件ANSYS建立全橋空間模型，結(jié)合ANSYS優(yōu)