斜拱彎梁橋的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、在現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)中，出于對(duì)拱橋造型上的追求，拱結(jié)構(gòu)的形式不斷地發(fā)生變化，一些在傳統(tǒng)拱橋的基礎(chǔ)上建造的造型新穎、景觀獨(dú)特的異型拱橋開(kāi)始越來(lái)越多地呈現(xiàn)在人們面前，斜拱彎梁橋便是其中一例。斜拱彎梁橋不僅在外觀上滿足了人們一定的審美要求，還充分結(jié)合了拱橋和彎梁橋各自的優(yōu)點(diǎn)，這種特殊的結(jié)構(gòu)形式使其受力特點(diǎn)與傳統(tǒng)拱橋有很大不同，對(duì)其設(shè)計(jì)理論的研究還處于探索階段，特別是優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，因此，對(duì)斜拱彎梁橋進(jìn)行優(yōu)化分析研究是十分必要的。
　　本文以張家

2、口市清水河通泰大橋?yàn)楣こ瘫尘埃肁NSYS有限元分析軟件建立了空間有限元模型，此模型為三維梁?jiǎn)卧獑沃髁耗Ｐ?，能較真實(shí)地反映實(shí)際結(jié)構(gòu)。
　　研究了斜拱彎梁橋合理成橋狀態(tài)下吊索力的優(yōu)化，并提出了一種綜合影響矩陣法的方法以彌補(bǔ)剛性吊桿法的不足。借助ANSYS有限元計(jì)算軟件，分別采用剛性支承連續(xù)梁法、內(nèi)力平衡法、綜合影響矩陣法的剛性吊桿法和基于能量法原理的有約束優(yōu)化法對(duì)通泰大橋進(jìn)行了成橋索力的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在運(yùn)用能量法的有約束優(yōu)化法時(shí)，以優(yōu)

3、化理論為基礎(chǔ)，利用APDL參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行優(yōu)化，提高了求解效率。對(duì)各方法的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，指出了將綜合影響矩陣法的剛性吊桿法與基于能量法原理的有約束優(yōu)化法二者相結(jié)合，充分利用其各自的優(yōu)點(diǎn)以彌補(bǔ)單一方法的不足，是斜拱彎梁橋合理成橋索力優(yōu)化的較為有效的計(jì)算方法。
　　本文還對(duì)斜拱彎梁橋的合理拱軸線進(jìn)行了研究。鑒于斜拱彎梁橋結(jié)構(gòu)的特殊性，傳統(tǒng)的拱軸線優(yōu)化方法不再適用，本文分別采用三次樣條插值函數(shù)法和四次樣條插值函數(shù)法確定其合理