雙拱塔斜拉橋結(jié)構(gòu)分析與參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、異型斜拉橋橋塔造型獨特各異，受力情況均不相同，難以給予系統(tǒng)的概括。國內(nèi)外關(guān)于異型斜拉橋的研究不多，因此多數(shù)情況都是針對某一特定的工程來展開研究。雙拱塔作為一種新型異型橋塔，現(xiàn)階段研究成果較少。為研究雙拱塔斜拉橋合理成橋索力以及設(shè)計參數(shù)對結(jié)構(gòu)的影響，本文以某雙拱塔斜拉橋為工程背景，進行結(jié)構(gòu)靜力分析和設(shè)計參數(shù)優(yōu)化研究。本文主要內(nèi)容如下：
　?。?）針對雙拱塔斜拉橋的受力特點，采用Midas/Civil軟件建立空間有限元模型進行仿真分析

2、，計算表明：成橋索力值與設(shè)計值比較相差不大。根據(jù)斜拉橋合理成橋狀態(tài)評判準則，對主梁位移、軸力、拱塔的位移、塔底彎矩等方面進行成橋狀態(tài)分析，通過改變拉索初張拉力進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力優(yōu)化。
　?。?）采用零位移法對雙拱塔斜拉橋進行成橋階段索力優(yōu)化，計算結(jié)果表明：通過控制主梁成橋線形得到的成橋狀態(tài)與原設(shè)計成橋狀態(tài)差別不大，能夠滿足工程需要。對于塔、梁均采用鋼結(jié)構(gòu)的斜拉橋，可選用零位移法進行索力優(yōu)化。
　?。?）采用影響矩陣法對雙拱塔斜拉橋

3、進行成橋階段索力優(yōu)化，以塔梁的最小拉壓應(yīng)變能作為優(yōu)化目標函數(shù)、運用數(shù)學軟件MATLAB進行雙拱塔斜拉橋合理成橋狀態(tài)的索力優(yōu)化，解決了之前求解索力繁瑣困難的問題。
　　（4）根據(jù)力學平衡原理和結(jié)構(gòu)幾何關(guān)系，首次推導給出拱塔傾角與索力之間的關(guān)系式；采用有限元方法，從主梁位移、軸力、拱塔位移、塔底彎矩以及成橋索力等方面研究拱塔夾角及拱塔高跨比對結(jié)構(gòu)受力影響。本文計算結(jié)果表明：拱塔夾角的合理范圍45°~50°，塔的高跨比合理范圍0.509