新型索拱橋索力與拱軸線雙優(yōu)化實(shí)用方法
本文關(guān)鍵詞: 索拱橋 彎曲應(yīng)變能 索力調(diào)整 最優(yōu)拱軸線 迭代法 出處:《中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2014年07期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對(duì)新型索拱橋的特點(diǎn),提出一種可同時(shí)進(jìn)行索力和拱軸線雙優(yōu)化的方法。基于影響矩陣的原理和迭代法,以彎曲應(yīng)變能最小為優(yōu)化目標(biāo),提出在抗彎慣性矩?zé)o窮小的三鉸拱索拱橋有限元模型上,進(jìn)行拱軸線迭代的實(shí)用方法,以同時(shí)達(dá)到索拱橋的索力調(diào)整與拱軸線雙優(yōu)化的目標(biāo)。以跨徑600 m索拱橋作為算例,驗(yàn)證本文方法的有效性及實(shí)用方法各參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響。研究結(jié)果表明:與僅考慮一種優(yōu)化因素相比,本文方法彎矩分布更合理,彎矩極值約小10%,彎曲應(yīng)變能約小20%。抗彎慣性矩?zé)o窮小模型比抗壓剛度無(wú)窮大模型能得到更小的彎曲應(yīng)變能狀態(tài);三鉸拱模型迭代收斂性能比兩鉸拱與無(wú)鉸拱模型的優(yōu);索拱橋壓力線高次拋物線擬合后的結(jié)構(gòu)內(nèi)力比低次拋物線結(jié)果的優(yōu)。
[Abstract]:According to the characteristics of the new cable-arch bridge, a new method is proposed to optimize cable force and arch axis simultaneously. Based on the principle of influence matrix and iterative method, the minimum bending strain energy is taken as the optimization objective. Based on the finite element model of three-hinged cable-cable arch bridge with infinitesimal moment of inertia, a practical method of arch axis iteration is put forward in order to achieve the objectives of cable force adjustment and double optimization of arch axis at the same time. Taking 600m span cable arch bridge as an example, The validity of this method and the effect of practical parameters on the results are verified. The results show that the moment distribution of this method is more reasonable than that of considering only one optimization factor. The maximum value of bending moment is about 10, and the bending strain energy is about 20. The infinitesimal bending moment model can obtain a smaller bending strain energy state than the infinite model of compressive stiffness, and the iterative convergence performance of the three-hinge arch model is better than that of the two-hinged arch model and the non-hinged arch model. The internal force of cable-arch bridge with high parabola fitting is better than that of low order parabola.
【作者單位】: 中南大學(xué)土木工程學(xué)院;華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院;合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51278163) 江西省教育廳基金資助項(xiàng)目(GJJ12325) 鐵路環(huán)境振動(dòng)與噪聲教育部工程研究中心資助項(xiàng)目(11TM01)
【分類號(hào)】:U448.22;U441
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,本文編號(hào):1539856
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