有背索單斜塔斜拉橋受力特性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、隨著橋梁結(jié)構(gòu)分析理論和建造技術(shù)的發(fā)展，有背索單斜塔斜拉橋成為了城市橋梁設(shè)計中的優(yōu)選橋型，其造型優(yōu)美，極具張力，充分體現(xiàn)城市的朝氣與活力。有背索單斜塔斜拉橋雖然在視覺美感上給人享受，但結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)卻成為設(shè)計者所要面臨的挑戰(zhàn)，此時如何選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)成為關(guān)鍵問題。
　　本文以綿陽荷花大橋為研究背景，通過建立有背索單斜塔斜拉橋的空間有限元模型，對橋梁的成橋階段進行分析。成橋階段主要考慮恒載、活載和溫度作用及其荷載組合對全橋產(chǎn)生的效應(yīng)。<

2、br>　　本文將影響矩陣法與MATLAB二次優(yōu)化方法相結(jié)合，對有背索單斜塔斜拉橋索力優(yōu)化和合理成橋狀態(tài)進行研究。優(yōu)化方法為以主梁和鋼橋塔拉壓及彎曲應(yīng)變能為目標函數(shù)，同時考慮活載對主梁和斜拉索應(yīng)力的效應(yīng)，將其約束在合理范圍，將索力優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為求解有約束的二次規(guī)劃問題。本文將索力優(yōu)化分為初步優(yōu)化階段和最終優(yōu)化階段。
　　由于斜拉橋為多次超靜定結(jié)構(gòu)體系，一旦斜拉索索力改變，結(jié)構(gòu)會對其做出響應(yīng)，影響全橋結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)。斜拉橋在進行設(shè)計參數(shù)

3、對比時，以整體結(jié)構(gòu)受力為目標，在滿足約束條件的優(yōu)化索力作用下，對結(jié)構(gòu)整體的受力狀態(tài)進行對比?；诖藰虻奶攸c，本文研究了邊跨壓重范圍和集度、梁塔剛度比及主塔傾角對結(jié)構(gòu)靜力特性的影響。
　　通過計算可得出，當(dāng)壓重范圍較小，壓重集度的增加對結(jié)構(gòu)受力是有利的，當(dāng)壓重范圍較大，壓重對結(jié)構(gòu)受力先呈有利趨勢變化后變?yōu)椴焕厔葑兓?鋼橋塔應(yīng)變能和梁彎矩平方和隨著梁塔剛度比的增加而增加;結(jié)構(gòu)應(yīng)變能隨著梁塔剛度比的增加，先減小后增大。主梁應(yīng)變能、鋼橋