桁架式跨河管架的地震可靠性評價(jià)及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、管道穿跨越工程是管道建設(shè)中重要的組成部分,大型跨越工程一般設(shè)置在河流,峽谷,或者地質(zhì)情況較復(fù)雜的地方。跨越工程有很多種結(jié)構(gòu)形式,桁架式跨越是跨越結(jié)構(gòu)中較簡單的形式之一。桁架式跨河管架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和其可靠度分析,關(guān)系到管架的整體性能,對管道的安全運(yùn)行有著重要的作用。
　　 工程中普遍存在著不確定性,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何去合理考慮和處理這些不確定性,并最終做出合理的決策是結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中的不可回避的問題。為此,可靠度的概念和理論應(yīng)運(yùn)而生,并

2、最終應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中?？煽慷扔?jì)算有很多種方法,由于計(jì)算機(jī)性能的提高,可靠度計(jì)算的許多限制被打破,基于有限元軟件ANSYS的可靠性計(jì)算是目前可靠性計(jì)算的主流方法。應(yīng)用蒙特卡羅-有限元方法進(jìn)行桁架結(jié)構(gòu)的可靠性分析,既能保證結(jié)果的有效性,又可以避免其它方法在數(shù)學(xué)計(jì)算上的限制。
　　 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的是從眾多設(shè)計(jì)序列中尋求結(jié)構(gòu)的最佳設(shè)計(jì)序列,在保證結(jié)構(gòu)幾何構(gòu)造、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定和自振頻率等性能滿足規(guī)范要求下,通過改變結(jié)構(gòu)的幾何尺寸,幾

3、何形狀,材料類型等某些設(shè)計(jì)變量,使結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)功能指標(biāo)和工程費(fèi)用都能達(dá)到最期望的目標(biāo)。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算中,一階方法是較常用的方法,它對設(shè)計(jì)變量更加敏感,收斂速度快,計(jì)算結(jié)果更精確。
　　 本文以一個(gè)實(shí)際工程為例,對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)抗震可靠度分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算。通過模擬結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)對結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行了分析,并通過可靠性分析,得到結(jié)構(gòu)的抗震可靠度。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中,針對實(shí)際工程的倒三角形桁架結(jié)構(gòu),同時(shí)又設(shè)計(jì)了矩形桁架結(jié)構(gòu)作為