基于全過程的斜拉橋索力優(yōu)化.pdf

1、本文論述了基于全過程的斜拉橋索力優(yōu)化過程。 斜拉橋以其造型優(yōu)美、跨越能力大而受到工程師的青睞，混凝土斜拉橋又因其造價較低在國內(nèi)得到廣泛的應用。斜拉橋索力可調(diào)性使得結(jié)構(gòu)設計具有更大的靈活性，同時也存在著索力優(yōu)化的問題?；炷列崩瓨虻男崩髋c體內(nèi)預應力筋均應視為預應力，因此優(yōu)化時必須將索力與預應力同時考慮。斜拉橋的索力優(yōu)化不僅要滿足成橋受力合理，而且要保證施工過程及運營階段的安全，以及結(jié)構(gòu)的極限承載力。 基于此，就以上問題進

2、行研究，完成了以下工作： (1)介紹了國內(nèi)外斜拉橋索力優(yōu)化的研究成果，在分析現(xiàn)有索力優(yōu)化僅為針對成橋的局部優(yōu)化的基礎上，提出了基于施工、成橋、運營及承載力極限狀態(tài)的全過程優(yōu)化思想。 (2)基于影響矩陣思想，以拉索施工初張力為設計變量，選取合理的成橋內(nèi)力為目標函數(shù)，以施工階段受力安全及索力均勻為約束條件，提出了最小二乘索力優(yōu)化方法。該方法可以同步優(yōu)化施工及成橋階段內(nèi)力，并可通過反復迭代解決各種幾何非線性問題。經(jīng)算例分析，該

3、方法切實可行，應用良好。 (3)基于最小二乘優(yōu)化方法，本文以拉索施工初張力及預應力筋張力共同作為設計變量，以成橋內(nèi)力合理及預應力筋用量最小為目標函數(shù)，以施工階段受力安全及索力均勻為約束條件，提出了斜拉橋多目標優(yōu)化方法。該方法可同時優(yōu)化索力及預應力，同步優(yōu)化施工及成橋階段內(nèi)力。針對某混凝土斜拉橋?qū)?yōu)化過程中索力均勻性約束、目標函數(shù)選取等進行了參數(shù)分析，并得出了最終優(yōu)化結(jié)果。 (4)介紹了斜拉橋材料、幾何非線性分析方法及程序