基于結(jié)構(gòu)性能的鋼管混凝土系桿拱橋吊桿索力優(yōu)化研究.pdf

1、鋼管混凝土系桿拱橋因跨度大、結(jié)構(gòu)輕盈和造型美觀等優(yōu)點廣泛應用于橋梁工程建設，但其設計與施工技術(shù)復雜，潛在問題較多，亟待工程人員解決。鋼管混凝土系桿拱橋是外部靜定、內(nèi)部超靜定的自平衡體系結(jié)構(gòu)，吊桿是系桿拱橋達到自平衡體系的關(guān)鍵。因此，吊桿索力的合理性將直接決定系桿拱橋成橋后內(nèi)力分布狀態(tài)與安全運營，乃至橋梁使用壽命。在系桿拱橋設計過程中，亟待尋找一組合理的吊桿索力使得在恒載作用下結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)達到最優(yōu)。
　　本文通過工程實例，在對鋼管

2、混凝土系桿拱橋有限元分析的基礎上，基于不同目標優(yōu)化了鋼管混凝土系桿拱成橋吊桿索力，并與設計值、實測值進行比較，確定該優(yōu)化過程的合理性及優(yōu)化方法的可行性。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）研究鋼管混凝土系桿拱橋的結(jié)構(gòu)特征，明確鋼管混凝土系桿拱橋合理成橋索力優(yōu)化的必要性，設定鋼管混凝土系桿拱橋索力優(yōu)化計算控制的條件，建立優(yōu)化目標函數(shù)，設定合理的目標控制閥值，研究求解成橋索力的影響矩陣，提出基于結(jié)構(gòu)性能的鋼管混凝土系桿拱橋成橋索力優(yōu)化的研究

3、思路。
　　（2）通過調(diào)整優(yōu)化控制目標的閥值，結(jié)合工程實例分別以拱肋變形、主梁變形和主梁內(nèi)力為控制目標，通過有限元分析求得基于單目標下的鋼管混凝土系桿拱合理成橋索力，并與設計值和實測值進行比較，確定單目標控制下的成橋索力優(yōu)化的可行性。
　　（3）通過設定優(yōu)化控制目標的閥值，結(jié)合工程實例分別以拱肋變形和主梁變形、拱肋變形和主梁內(nèi)力、主梁變形和主梁內(nèi)力為控制目標，在有限元分析的基礎上得到基于雙目標下的鋼管混凝土系桿拱合理成橋索力