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《異形獨塔單索面斜拉橋索力與結構優(yōu)化和換索計算分析分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、西南交通大學碩士研究生學位論文第1頁鼉I———————————I—ll—II———————一一.一.IIIll鼉曼曼曼曼曼曼舅量皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇摘要論文以130+85m異形獨塔單索面斜拉橋設計方案為工程背景,采用有限元軟件ANSYS和MIDASCivil建立了全橋空間有限元模型,計算分析了獨塔斜拉橋的合理成橋狀態(tài),對優(yōu)化模型進行了成橋狀態(tài)檢驗和結構參數(shù)優(yōu)化,并基于優(yōu)化模型進行了橋梁換索過程的計算分析。本文的主要內容如下:(1)針對兩種不同的優(yōu)化目標函數(shù)對獨塔斜拉橋進行成橋索力優(yōu)化,從成橋恒載內力、結構位移和支座反力等方面比較分析不同目標函數(shù)的優(yōu)化結果,并與原設
2、計方案對比,提出一組適合于該橋梁方案的合理成橋索力。(2)分別從塔、梁和索的受力和位移等方面考慮,在初步優(yōu)化模型的基礎上進行成橋狀態(tài)荷載作用檢驗,根據(jù)檢驗結果對設計方案進行調整。對調整后的設計再次進行成橋狀態(tài)檢驗,分析各項荷載組合作用下結構應力和變形。(3)基于優(yōu)化模型對獨塔斜拉橋進行結構參數(shù)優(yōu)化。研究了橋塔傾角、邊跨邊索錨固位置和主跨梁端無索區(qū)長度對結構靜力行為的影響,分析參數(shù)變化時結構各部分內力和位移的變化規(guī)律,提出適合該橋梁方案的主跨梁端無索區(qū)長度和橋塔傾角。(4)基于優(yōu)化模型對獨塔斜拉橋進行換索過程計算,分析逐一卸除拉索和卸除兩根拉索時,結構各部分在恒載和活載作用下的應力
3、和變形,研究結構各項特征的變化規(guī)律,并驗證結構在換索情況下的安全性能。關鍵詞:獨塔斜拉橋;合理成橋狀態(tài);結構參數(shù)優(yōu)化:換索過程分析西南交通大學碩士研究生學位論文第1I頁AbstractBasedonthedesignofa130+85munusualshapesinglecableplaneandsingletowercablestayedbridge,3DfiniteelementmodelswasestablishedinthisthesisbyutilizingfiniteelementsoftwareANSYSandMIDASCivil.Analysisofreasona
4、bleinitialtensileforcesofstayed-cableswasconductedandanoptimizationmodelWasestablished.Inspectionsoftheoptimizationmodelunderoperationstateandcablereplacementanalysiswerealsoincludedinthisthesis.Astructuralparameteroptimizationregardingtowerangle,endanchoredcableandthelengthofunsupporteddeckw
5、asconductedbasedontheoptimizationmodel.Themaincontentsofthisthesisareasfollows:(1)Optimizationofinitialcabletensileforcewasconductedbyusingtwodifferentobjectfunctions.ComparisonofdifferentoptimizemethodsWasconductedbyanalyzingforce,displacementsandreactionforcesofeachmodel.Asetofreasonableini
6、tialcabletensileforceWasproposed.(2)Basedontheoptimizedmodelthatestablishedinpart1,inspectionofoperationstatuswasconductedregardingforce,stressanddisplacementsoftower,steelboxgirderandstayed-cable.Adjustmentofcableareaswasconductedbasedontheinspection.Analysisofstressanddisplacementsofadjuste
7、dmodelWasconducted.(3)Astructuralparameteropfimizationofsingletowercable—stayedbridgebasedonmodelthatestablishedinpart2Wasconducted.Thevariationofinnerforce,displacementandreactionforcesregardsthechangeofparameterssuchastowerangle,thesetofend