混合梁斜拉橋成橋恒載索力優(yōu)化研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和交通量的日益增長，大跨橋梁的修建規(guī)模和數(shù)量與日俱增，斜拉橋是大跨徑及特大跨徑橋型中具有很強競爭力的一種橋型。斜拉橋成橋內(nèi)力分布是衡量設(shè)計優(yōu)劣的重要標準之一，而成橋內(nèi)力在很大程度上由斜拉索索力決定，因此進行斜拉索索力優(yōu)化是本文研究的主要內(nèi)容。 目前，索力優(yōu)化的方法多種多樣，可歸結(jié)為指定受力狀態(tài)的索力優(yōu)化，無約束條件的索力優(yōu)化和有約束條件的索力優(yōu)化，如剛性支承連續(xù)梁法、最小彎曲能量法、力平衡法、拉索用量最小法

2、和影響矩陣法，實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)實際情況選擇合適的優(yōu)化方法。 混合梁斜拉橋的主梁沿長度方向由兩種不同的材料組成，主跨跨越能力大。根據(jù)混合梁斜拉橋自身的特點，提出以斜拉橋索塔和梁的最大變位最小為目標，以拉索容許應(yīng)力為約束條件，建立成橋索力優(yōu)化模型，同時考慮了主梁鋼混接合處的彎矩約束?；谔岢龅哪Ｐ?，將復(fù)合形法應(yīng)用于索力優(yōu)化中。另外，重點介紹了單純形法和復(fù)合形法的基本思想、算法過程、適用范圍，比較詳細地闡述了影響矩陣的求解步驟。

3、 本文以無錫市蓉湖大橋為工程背景，應(yīng)用有限元程序ANSYS建立空間模型，并運用ANSYS自帶的優(yōu)化分析模塊進行索力優(yōu)化分析。詳細介紹了ANSYS優(yōu)化設(shè)計技術(shù)的基本原理、基本概念，以及優(yōu)化分析流程，比較了零階優(yōu)化分析方法和一階優(yōu)化分析方法的優(yōu)缺點。先用零階方法初步求得最優(yōu)索力，然后再采用梯度尋優(yōu)的一階方法在最優(yōu)索力的位置進行更精確的確定。 最后，介紹了APDL參數(shù)化設(shè)計語言的功能，并基于此語言編寫了復(fù)合形法的實現(xiàn)程序，運用該程序