預(yù)應(yīng)力鋼—混組合箱梁受力分析及設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、在現(xiàn)代橋梁工程中，繼鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)以及磚石混凝土結(jié)構(gòu)之后，鋼-混組合結(jié)構(gòu)已成為第五大類結(jié)構(gòu)。鋼-混組合結(jié)構(gòu)同鋼結(jié)構(gòu)相比可以節(jié)省用鋼量和增強(qiáng)耐久性等，同混凝土結(jié)構(gòu)相比可以大大減輕自重、減小結(jié)構(gòu)尺寸、方便施工。但迄今為止，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼-混組合箱梁研究較少，對(duì)其截面參數(shù)的取值國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的規(guī)范也沒有明確的規(guī)定，這嚴(yán)重影響了預(yù)應(yīng)力鋼-混組合箱梁的研究和發(fā)展。 本文以內(nèi)蒙古省道216線星光互通連接線跨線橋?yàn)楸?/p>

2、景，對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼-混組合箱梁的力學(xué)特性進(jìn)行分析。同時(shí)結(jié)合優(yōu)化設(shè)計(jì)思想，建立了組合箱梁截面參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，利用MATLAB軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)截面優(yōu)化計(jì)算。 1.通過預(yù)應(yīng)力鋼-混組合箱梁的抗彎性能、抗扭性能、抗剪性能、穩(wěn)定性能、箱梁剪力連接件等幾個(gè)方面的研究，推導(dǎo)了設(shè)計(jì)變量在界限范圍內(nèi)，滿足抗彎、抗剪、抗扭及局部穩(wěn)定性等性狀約束條件的約束方程。 2.采用非線性優(yōu)化理論，通過對(duì)截面設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析和歸納總結(jié)，給出了預(yù)應(yīng)

3、力鋼-混組合箱梁初步設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)應(yīng)于不同參數(shù)截面設(shè)計(jì)變量的粗略優(yōu)化取值范圍。分析了隨彎矩、混凝土翼板厚度等，優(yōu)化設(shè)計(jì)變量的變化規(guī)律和敏感度。給出了優(yōu)化參數(shù)之間的關(guān)系，編寫了優(yōu)化設(shè)計(jì)程序，使該類橋設(shè)計(jì)更加科學(xué)、更為經(jīng)濟(jì)。 3.通過利用大型有限元程序ANSYS，對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼-混組合箱梁和普通鋼-混組合箱梁的力學(xué)性能做對(duì)比分析，給出在不同跨徑，不同腹板厚度情況下，預(yù)應(yīng)力對(duì)兩種不同結(jié)構(gòu)剛度的貢獻(xiàn)。 通過設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究