32m高速鐵路簡支箱梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)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(xué)指標(biāo)偏保守、自重過大等問題，結(jié)合長吉城際32m簡支箱梁設(shè)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(yàn)證優(yōu)化設(shè)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(xué)效應(yīng)等幾個關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入探討，主要工作有： (1)提出了采用大噸位預(yù)應(yīng)力束代替小噸位預(yù)應(yīng)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(shí)際約束方式進(jìn)行邊界條件模擬，參照規(guī)范，編制接口程序進(jìn)行等效預(yù)應(yīng)力筋效應(yīng)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(jìn)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(xué)分析校驗(yàn)了本文優(yōu)化設(shè)計的可行性和合理性； (4)針對長吉32m簡支箱梁預(yù)應(yīng)力張拉端局部應(yīng)力過大的問題，通過對局部模型進(jìn)行受力分析，

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