系桿拱橋吊索索力優(yōu)化調(diào)整研究與實施.pdf

1、系桿拱橋作為一種具有優(yōu)美外形同時又適合在城市或軟土地基上修建的橋型，在國內(nèi)外橋梁建筑史上都占有十分重要的地位，其施工方法和設(shè)計理論都已經(jīng)比較成熟和完善。但是隨著現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，新型材料、新型施工方法層出不窮，車輛的流量和載重也不斷增大，這些都對系桿拱橋的進一步發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。系桿拱橋成橋狀態(tài)恒載內(nèi)力的分布及其大小是衡量設(shè)計優(yōu)劣的重要標準之一，合理的成橋狀態(tài)當屬拱肋、主梁在恒、活載作用下彎曲應(yīng)力小且均勻的受力狀態(tài)。但是在一般情況下

2、，由于受到設(shè)計、施工及結(jié)構(gòu)自身各種條件的限制，要求每座橋都滿足這樣的受力狀態(tài)是不現(xiàn)實的。但無論怎樣的結(jié)構(gòu)體系，總能通過調(diào)整吊桿的張拉力使結(jié)構(gòu)在確定性荷載作用下，某種反應(yīng)受力性能的目標達到最優(yōu)，求解這組最優(yōu)的吊桿張拉力，就是吊桿的索力優(yōu)化。關(guān)于索力優(yōu)化，國內(nèi)外許多學(xué)者做了大量的研究工作，并提出了多種優(yōu)化方法，常用的優(yōu)化方法可以歸結(jié)為四大類:①指定受力或位移狀態(tài)的索力優(yōu)化，如剛性支承連續(xù)梁法和零位移法;②無約束的索力優(yōu)化，如彎矩平方和最小法

3、和彎曲能量最小法;③有約束的索力優(yōu)化，如用索量最小法和最大偏差最小法;④索力優(yōu)化的影響矩陣法。以上方法幾乎全是針對斜拉橋拉索索力的優(yōu)化，而針對系桿拱橋吊桿索力的優(yōu)化的文獻則不多見。本文將借鑒斜拉橋拉索索力優(yōu)化的影響矩陣法，利用midas Civil優(yōu)化軟件，采用有約束的最小能量法來研究系桿拱橋成橋狀態(tài)吊桿索力的優(yōu)化。
　　本文以一座跨徑為80m的下承式柔性系桿鋼筋混凝土拱橋為工程背景，對比索力優(yōu)化前后其在施工階段以及成橋使用階段的