32m高速鐵路簡支箱梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計研究.pdf

1、本文主要針對高速鐵路32m整孔簡支箱梁存在的力學指標偏保守、自重過大等問題，結(jié)合長吉城際32m簡支箱梁設計工作，優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過建立結(jié)構(gòu)分析模型，分析結(jié)構(gòu)的受力、變形特征，驗證優(yōu)化設計的可行性與合理性，并對優(yōu)化后結(jié)構(gòu)的梁端局部承壓、箱梁空間力學效應等幾個關(guān)鍵問題進行了深入探討，主要工作有： (1)提出了采用大噸位預應力束代替小噸位預應力束的技術(shù)思路，大幅度降低腹板厚度，減輕結(jié)構(gòu)自重； (2)利用有限元軟件ANSYS、P

2、RBP、SB等建立箱梁結(jié)構(gòu)的整體、局部模型，按簡支梁實際約束方式進行邊界條件模擬，參照規(guī)范，編制接口程序進行等效預應力筋效應荷載及列車活載模擬。 (3)選取箱梁寬度、箱梁高度、腹板參數(shù)、支座布置等結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過多工況受力分析，對各參數(shù)進行比選，推薦了優(yōu)化模型，并給出部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化建議；力學分析校驗了本文優(yōu)化設計的可行性和合理性； (4)針對長吉32m簡支箱梁預應力張拉端局部應力過大的問題，通過對局部模型進行受力分析，

3、對張拉端結(jié)構(gòu)參數(shù)及錨具參數(shù)進行優(yōu)化比選，提出了改善錨下局部應力狀態(tài)的構(gòu)造設計建議，較好地解決了錨下局部應力問題； (5)對腹板、頂板進行空間應力分析，并將空間分析與平面分析結(jié)果對比，得出平面設計手法中被忽略的力學因素對結(jié)構(gòu)的影響度，尤其對于L/8截面主拉應力及剪應力，平面分析結(jié)果較空間分析結(jié)果差距較大，導致結(jié)構(gòu)安全度較低。此可供箱梁設計參考； (6)本文的成果實現(xiàn)了對箱梁優(yōu)化的目標，優(yōu)化后長吉梁與秦沈客運專線梁等相比自重