基于可靠性的簡支鋼桁架橋優(yōu)化設計方法.pdf

1、橋梁優(yōu)化問題已經成為橋梁科技發(fā)展的前沿課題，盡管優(yōu)化設計在機械等領域取得了較大成果，但由于橋梁自身結構特點的限制使得橋梁優(yōu)化設計發(fā)展較為緩慢，實際應用較少。以往的橋梁設計都是滿足規(guī)范要求的最初等設計，這種設計既不能描述和處理橋梁結構中客觀存在的各種不確定性因素，更無法科學的協(xié)調他們之間的矛盾，使它們達到合理的平衡，因此有必要重視優(yōu)化設計在橋梁中的應用。 論文搜集了大量有關橋梁優(yōu)化設計、可靠性分析等方面的文獻，借鑒了現(xiàn)有的最新科研

2、成果，同時結合ANSYS有限元分析軟件對桁架橋進行了考慮可靠度的優(yōu)化設計分析研究，本文主要對以下五個方面進行了研究分析。 1.結合鋼桁架橋的特點，建立鋼桁架橋有限元模型，對鋼桁架橋進行加載模擬，分析橋梁受力特性及應力分布，從而為以后的優(yōu)化設計奠定基礎。 2.結合ANSYS有限元分析軟件中的優(yōu)化分析功能對鋼桁架橋進行以橋梁結構中最大應力和最大撓度為約束條件，以截面尺寸為設計變量，以全橋自重為目標函數(shù)的優(yōu)化分析，對于優(yōu)化結果

3、進行局部穩(wěn)定性、整體穩(wěn)定性驗算，對于不滿足要求的截面尺寸進行調整，最終確定桁架橋截面尺寸。 3.對優(yōu)化后的鋼桁架橋進行可靠度計算，分析在汽車荷載下橋梁體系的可靠性。同時對鋼桁架橋體系可靠度進行靈敏度分析，確定各個截面尺寸對橋梁可靠性的影響程度。 4.結合對鋼桁架橋可靠度的靈敏度分析，對橋梁進行優(yōu)化設計，實現(xiàn)基于可靠性的橋梁優(yōu)化設計。 5.針對當前桁架橋破壞的特點，提出了用復合材料替代結構中薄弱桿件，從而達到提高橋