基于可靠性的簡(jiǎn)支鋼桁架橋優(yōu)化設(shè)計(jì)方法.pdf

1、橋梁優(yōu)化問(wèn)題已經(jīng)成為橋梁科技發(fā)展的前沿課題，盡管優(yōu)化設(shè)計(jì)在機(jī)械等領(lǐng)域取得了較大成果，但由于橋梁自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的限制使得橋梁優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展較為緩慢，實(shí)際應(yīng)用較少。以往的橋梁設(shè)計(jì)都是滿足規(guī)范要求的最初等設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)既不能描述和處理橋梁結(jié)構(gòu)中客觀存在的各種不確定性因素，更無(wú)法科學(xué)的協(xié)調(diào)他們之間的矛盾，使它們達(dá)到合理的平衡，因此有必要重視優(yōu)化設(shè)計(jì)在橋梁中的應(yīng)用。 論文搜集了大量有關(guān)橋梁優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性分析等方面的文獻(xiàn)，借鑒了現(xiàn)有的最新科研

2、成果，同時(shí)結(jié)合ANSYS有限元分析軟件對(duì)桁架橋進(jìn)行了考慮可靠度的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析研究，本文主要對(duì)以下五個(gè)方面進(jìn)行了研究分析。 1.結(jié)合鋼桁架橋的特點(diǎn)，建立鋼桁架橋有限元模型，對(duì)鋼桁架橋進(jìn)行加載模擬，分析橋梁受力特性及應(yīng)力分布，從而為以后的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。 2.結(jié)合ANSYS有限元分析軟件中的優(yōu)化分析功能對(duì)鋼桁架橋進(jìn)行以橋梁結(jié)構(gòu)中最大應(yīng)力和最大撓度為約束條件，以截面尺寸為設(shè)計(jì)變量，以全橋自重為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化分析，對(duì)于優(yōu)化結(jié)果

3、進(jìn)行局部穩(wěn)定性、整體穩(wěn)定性驗(yàn)算，對(duì)于不滿足要求的截面尺寸進(jìn)行調(diào)整，最終確定桁架橋截面尺寸。 3.對(duì)優(yōu)化后的鋼桁架橋進(jìn)行可靠度計(jì)算，分析在汽車(chē)荷載下橋梁體系的可靠性。同時(shí)對(duì)鋼桁架橋體系可靠度進(jìn)行靈敏度分析，確定各個(gè)截面尺寸對(duì)橋梁可靠性的影響程度。 4.結(jié)合對(duì)鋼桁架橋可靠度的靈敏度分析，對(duì)橋梁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)基于可靠性的橋梁優(yōu)化設(shè)計(jì)。 5.針對(duì)當(dāng)前桁架橋破壞的特點(diǎn)，提出了用復(fù)合材料替代結(jié)構(gòu)中薄弱桿件，從而達(dá)到提高橋