基于APDL的下承式拱橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化及動(dòng)力特性分析.pdf

1、拱橋在中國(guó)有著悠久的歷史。拱橋憑借其杰出的布局性能、突出的跨越條件和便捷的施工工序一直是中國(guó)橋梁建設(shè)工程中的主要橋型之一。下承式拱橋是在傳統(tǒng)拱橋構(gòu)造上改進(jìn)形成的一種新橋式。是拱肋、吊桿、風(fēng)撐和梁板構(gòu)件等共同組合的橋梁，在近幾十年的發(fā)展中，下承式拱橋已建造了上百余座，最大跨徑達(dá)到280米，是公路交通大動(dòng)脈中的重要組成部分。
　　然而，伴著時(shí)代的前進(jìn)，橋梁的跨度條件不斷迎接新的提升，橋梁結(jié)構(gòu)形式日新月異，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)手段不易于達(dá)到結(jié)構(gòu)的

2、優(yōu)化要求，因此，優(yōu)化設(shè)計(jì)變得越來(lái)越重要。A PDL(ANSYS Parametric Design Language)是有限元分析軟件ANSYS的一種參數(shù)化設(shè)計(jì)腳本語(yǔ)言，其采用智能化的分析手段，能有效的完成結(jié)構(gòu)優(yōu)化及網(wǎng)格自適應(yīng)等有限元分析過(guò)程。如果對(duì)其輸入復(fù)雜的數(shù)據(jù)，使用者可以充分掌控分析實(shí)際的屬性與數(shù)據(jù)，對(duì)比于傳統(tǒng)的有限元分析有了較大能力的擴(kuò)展，特別是在優(yōu)化級(jí)別等方面。但是，隨著橋梁數(shù)量的不斷增多和橋震災(zāi)害的頻繁出現(xiàn)，橋梁地震動(dòng)力響應(yīng)

3、日益受到世界各國(guó)的設(shè)計(jì)者高度重視，所以，對(duì)于優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)模型，僅從結(jié)構(gòu)的角度考慮優(yōu)化的結(jié)果，解答存在一定的片面性，結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性分析對(duì)于結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)在一定程度上具有指導(dǎo)意義。
　　針對(duì)上述情況，本論文將以一下承式拱橋?yàn)楣こ瘫尘?，利用有限元分析軟件ANSYS的參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言APDL建立空間有限元模型，討論結(jié)構(gòu)在約束條件下的尺寸優(yōu)化及內(nèi)部應(yīng)力位移的影響，對(duì)比結(jié)構(gòu)在優(yōu)化前后的可行性。同時(shí)，對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)分析，引入地震反應(yīng)譜，對(duì)比