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新型索拱桥索力与拱轴线双优化实用方法

发布时间:2018-02-26 22:09

  本文关键词: 索拱桥 弯曲应变能 索力调整 最优拱轴线 迭代法 出处:《中南大学学报(自然科学版)》2014年07期  论文类型:期刊论文


【摘要】:针对新型索拱桥的特点,提出一种可同时进行索力和拱轴线双优化的方法。基于影响矩阵的原理和迭代法,以弯曲应变能最小为优化目标,提出在抗弯惯性矩无穷小的三铰拱索拱桥有限元模型上,进行拱轴线迭代的实用方法,以同时达到索拱桥的索力调整与拱轴线双优化的目标。以跨径600 m索拱桥作为算例,验证本文方法的有效性及实用方法各参数对结果的影响。研究结果表明:与仅考虑一种优化因素相比,本文方法弯矩分布更合理,弯矩极值约小10%,弯曲应变能约小20%。抗弯惯性矩无穷小模型比抗压刚度无穷大模型能得到更小的弯曲应变能状态;三铰拱模型迭代收敛性能比两铰拱与无铰拱模型的优;索拱桥压力线高次抛物线拟合后的结构内力比低次抛物线结果的优。
[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.
【作者单位】: 中南大学土木工程学院;华东交通大学土木建筑学院;合肥工业大学土木与水利工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51278163) 江西省教育厅基金资助项目(GJJ12325) 铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心资助项目(11TM01)
【分类号】:U448.22;U441

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本文编号:1539856

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