常用跨徑橋梁上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、以往的優(yōu)化設(shè)計(jì)都是在滿足單梁承載力要求的約束條件下,以造價(jià)最低、用料最省為目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,結(jié)果橋梁截面尺寸偏小,不能滿足交通量的增長(zhǎng),造成今天的諸多隱患.在現(xiàn)今社會(huì)的經(jīng)濟(jì)條件下,橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)該在滿足現(xiàn)行《橋規(guī)》設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)的前提下,適當(dāng)提高橋梁的承載能力,增強(qiáng)其使用性能,而不是一味地強(qiáng)調(diào)造價(jià)最低,這就是橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化的內(nèi)涵.橋梁上部結(jié)構(gòu)的損壞造成了其使用壽命的縮短,本文針對(duì)這一問題,作了詳細(xì)的調(diào)研,并在此基礎(chǔ)上對(duì)上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害的原因進(jìn)行

2、了分析.橋梁局部損壞較嚴(yán)重,主要原因是主梁截面尺寸過小、肋板過于薄弱,造成單梁抗扭剛度不足;保護(hù)層厚度不夠?qū)е落摻钔饴兑痄P蝕,降低了橋梁的耐久性;各主梁采用橫隔梁連接成整體,橫隔梁的剛度越大,橋梁的整體性越好,但調(diào)查結(jié)果顯示,實(shí)際情況中并不能達(dá)到理想的整體剛度.找到更能發(fā)揮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)處、彌補(bǔ)其不足的方法已經(jīng)迫在眉睫.所有資料表明,設(shè)計(jì)者普遍重視的是橋梁的抗彎和抗剪承載力,這些方面的理論研究已經(jīng)比較成熟,但在橋梁的抗扭承載力方面

3、則很少有人問津.由橋梁現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果顯示,在上述這種理論指導(dǎo)下設(shè)計(jì)的橋梁的諸多病害已經(jīng)顯露出來,因此在注重抗彎抗剪的同時(shí),也應(yīng)注重橋梁的抗扭性能.現(xiàn)有常用跨徑橋梁的截面形式多為以下幾種:T形梁、I形梁、板式截面和箱形截面等,板式截面和箱形截面與T形梁和I形梁這些開口截面相比其抗扭能力更強(qiáng);但板式截面的自重要比T形梁的自重大得多.綜合二者之優(yōu)缺點(diǎn),本課題選取T梁截面形式,用增大其細(xì)部尺寸的方法,以提高抗扭承載力為目標(biāo),滿足彎剪等承載力要求為

4、約束條件進(jìn)行主梁截面的優(yōu)化.在用橫向分布理論計(jì)算單梁扭矩過程中,針對(duì)現(xiàn)有常用跨徑橋梁的截面形式和橫向連接狀況,選取了兩種計(jì)算理論:剛性橫梁法和鉸接梁(板)法,利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)原理,建立主梁承載力的數(shù)學(xué)模型,選擇合適的優(yōu)化計(jì)算方法,得出在滿足彎剪扭承載力要求時(shí)主梁的細(xì)部尺寸.肋寬增大后可以從截面形式上作適當(dāng)?shù)母淖?改單肋為雙肋,這樣既達(dá)到美觀的效果又增強(qiáng)了梁在運(yùn)輸施工過程中的穩(wěn)定性.最后以常用跨徑中的20m跨徑鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋?yàn)槔龑?duì)優(yōu)化