人行系桿拱橋的結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析
發(fā)布時(shí)間:2021-03-04 02:57
系桿拱橋作為一種結(jié)構(gòu)合理、造型美觀、適應(yīng)性強(qiáng)的橋型,具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。國內(nèi)外的文獻(xiàn)針對系桿拱橋的研究大部分集中在公路橋梁與鐵路橋梁上,而對于其在人行橋梁上的應(yīng)用則少有學(xué)者涉及。從設(shè)計(jì)的角度來看,系桿拱橋的跨徑、造型以及經(jīng)濟(jì)性都適用于荷載較小的人行橋梁。因此,本文以一座跨徑100m的人行系桿拱橋?yàn)楸尘?探索了人行系桿拱橋的參數(shù)優(yōu)化、尺寸優(yōu)化以及拓?fù)鋬?yōu)化。主要研究內(nèi)容如下:(1)介紹了下承式人行系桿拱橋的設(shè)計(jì)過程,以及成橋狀態(tài)下各種作用對結(jié)構(gòu)的受力影響,并對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了彈性穩(wěn)定分析。從矢跨比與拱梁剛度比兩個(gè)角度對豎直吊桿系桿拱橋進(jìn)行了參數(shù)分析,再運(yùn)用大連理工大學(xué)自主研發(fā)的集成優(yōu)化計(jì)算系統(tǒng)(SiPESC.OPT)對系桿拱橋進(jìn)行尺寸優(yōu)化,達(dá)到降低橋梁造價(jià)的目的。(2)簡要介紹了網(wǎng)狀吊桿系桿拱橋的受力特點(diǎn)、拱肋的結(jié)構(gòu)形式以及常見的幾種網(wǎng)狀吊桿布置方式,分析比較其對于豎直吊桿系桿拱橋的顯著優(yōu)越性:網(wǎng)狀吊桿布置在很大程度上提高了系桿拱橋在活載作用下的剛度,使主梁與拱肋的彎矩大大降低,顯著提升了結(jié)構(gòu)的受力性能。(3)進(jìn)行了網(wǎng)狀吊桿系桿拱橋的參數(shù)優(yōu)化。分析了吊桿數(shù)量、傾角、矢跨比、拱梁剛度比對結(jié)構(gòu)受力的...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 系桿拱橋概述
1.2 橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展簡介
1.3 系桿拱橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概況
1.4 本文研究意義及主要的研究工作
2 100米跨徑系桿拱橋靜力特性分析
2.1 100米跨徑人行系桿拱橋設(shè)計(jì)
2.1.1 設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
2.1.2 主要材料指標(biāo)
2.1.3 結(jié)構(gòu)形式及尺寸
2.2 有限元模型分析
2.2.1 有限元模型的建立
2.2.2 設(shè)計(jì)荷載與荷載組合
2.2.3 結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算
2.2.4 結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定分析
2.3 本章小結(jié)
3 人行系桿拱橋設(shè)計(jì)參數(shù)分析與優(yōu)化
3.1 矢跨比分析
3.1.1 矢跨比分析概述
3.1.2 矢跨比分析結(jié)果比較
3.2 剛度比分析
3.2.1 剛度比分析概述
3.2.2 剛度比分析結(jié)果比較
3.3 人行系桿拱橋設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化
3.3.1 SIPESC軟件平臺(tái)介紹
3.3.2 優(yōu)化參數(shù)的確定
3.3.3 優(yōu)化結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
4 網(wǎng)狀吊桿布置體系介紹
4.1 力學(xué)特性
4.2 拱肋的結(jié)構(gòu)形式
4.2.1 拱肋的材料及截面
4.2.2 拱肋幾何線形
4.3 網(wǎng)狀吊桿布置形式
4.3.1 恒定傾角布置
4.3.2 等差傾角布置
4.3.3 法線等夾角布置
4.3.4 下吊點(diǎn)間距漸變布置
4.4 本章小結(jié)
5 網(wǎng)狀吊桿布置下人行系桿拱橋的優(yōu)化
5.1 研究參數(shù)的選取
5.2 吊桿數(shù)量的影響
5.3 吊桿傾角的影響
5.4 矢跨比的影響
5.5 剛度比的影響
5.6 本章小結(jié)
6 稀索斜吊桿布置的優(yōu)化
6.1 稀索斜吊桿布置體系的提出
6.2 吊桿數(shù)量對人行系桿拱橋力學(xué)性能的影響
6.3 稀索斜吊桿布置的優(yōu)化
6.3.1 離散化的吊桿布置
6.3.2 設(shè)計(jì)約束定義
6.3.3 無量綱化的目標(biāo)函數(shù)
6.3.4 遺傳優(yōu)化操作過程
6.4 優(yōu)化結(jié)果分析
6.4.1 若干理想的稀索斜吊桿體系
6.4.2 所獲得的理想稀索體系與傳統(tǒng)網(wǎng)狀吊桿布置的比較
6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3062436
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 系桿拱橋概述
1.2 橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展簡介
1.3 系桿拱橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概況
1.4 本文研究意義及主要的研究工作
2 100米跨徑系桿拱橋靜力特性分析
2.1 100米跨徑人行系桿拱橋設(shè)計(jì)
2.1.1 設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
2.1.2 主要材料指標(biāo)
2.1.3 結(jié)構(gòu)形式及尺寸
2.2 有限元模型分析
2.2.1 有限元模型的建立
2.2.2 設(shè)計(jì)荷載與荷載組合
2.2.3 結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算
2.2.4 結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定分析
2.3 本章小結(jié)
3 人行系桿拱橋設(shè)計(jì)參數(shù)分析與優(yōu)化
3.1 矢跨比分析
3.1.1 矢跨比分析概述
3.1.2 矢跨比分析結(jié)果比較
3.2 剛度比分析
3.2.1 剛度比分析概述
3.2.2 剛度比分析結(jié)果比較
3.3 人行系桿拱橋設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化
3.3.1 SIPESC軟件平臺(tái)介紹
3.3.2 優(yōu)化參數(shù)的確定
3.3.3 優(yōu)化結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
4 網(wǎng)狀吊桿布置體系介紹
4.1 力學(xué)特性
4.2 拱肋的結(jié)構(gòu)形式
4.2.1 拱肋的材料及截面
4.2.2 拱肋幾何線形
4.3 網(wǎng)狀吊桿布置形式
4.3.1 恒定傾角布置
4.3.2 等差傾角布置
4.3.3 法線等夾角布置
4.3.4 下吊點(diǎn)間距漸變布置
4.4 本章小結(jié)
5 網(wǎng)狀吊桿布置下人行系桿拱橋的優(yōu)化
5.1 研究參數(shù)的選取
5.2 吊桿數(shù)量的影響
5.3 吊桿傾角的影響
5.4 矢跨比的影響
5.5 剛度比的影響
5.6 本章小結(jié)
6 稀索斜吊桿布置的優(yōu)化
6.1 稀索斜吊桿布置體系的提出
6.2 吊桿數(shù)量對人行系桿拱橋力學(xué)性能的影響
6.3 稀索斜吊桿布置的優(yōu)化
6.3.1 離散化的吊桿布置
6.3.2 設(shè)計(jì)約束定義
6.3.3 無量綱化的目標(biāo)函數(shù)
6.3.4 遺傳優(yōu)化操作過程
6.4 優(yōu)化結(jié)果分析
6.4.1 若干理想的稀索斜吊桿體系
6.4.2 所獲得的理想稀索體系與傳統(tǒng)網(wǎng)狀吊桿布置的比較
6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3062436
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