曲线钢箱梁桥优化设计的-研究

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1、万方数据目录4．2．1自动优化程序流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯434．2．2自动优化程序界面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯444．2．3优化计算与输出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯464．3优化工程实例及优化规模⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯484．4优化结果及过程分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯484．4．1优化结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯484．4．2优化过程分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯494．5优化模型

2、的验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯524．5．1Midas有限元优化模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．524．5．2荷载组合及验算内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯534．5．3优化模型计算结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯534．5．4优化前后Midas模型结果对比分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯554．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯605加劲肋厚度、横隔板间距与粱高在优化分析中的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯615．1加劲肋厚度在优化分析中的

3、研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯615．2横隔板间距在优化分析中的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯635．3梁高在优化分析中的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯685．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯71坌吉论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。73附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．76攻读学位期间

4、发表的学术论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．85致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．86万方数据1绪论1．1引言如今，随着计算机的发展与优化理论的完善，优化设计作为主力在结构设计中起主导作用。该方法将计算机运算、数学分析理论以及数学优化计算有效地组成密不可分的整体，用计算、处理能力超强的计算机作为助手，将完善的数学计算理论作为指导，最后求解各约束条件均满足的最优结果。该优化方法初始阶段需要设计人员来完成，后续优化分析阶段是电脑程序封闭式的完成改进，大大增加了优化效率，减少了人员的参与、缩短了工作时间，进

5、一步扩展了该方法的应用范围。结构优化思想和实际工程的应用，得到了广大科研人员和设计人员的青睐，为此得到进一步的深入研究，现在处在力学结构计算领域的前列位置。随着优化思想的广泛推广，在桥梁设计领域也开始采取此种思想进行经济最佳化的桥梁优化设计。钢材在现代城市桥梁、跨越式大型钢箱梁桥梁建材中凸现出其使用性，钢材自身价格高，用料大。为了使钢材使用方面达到造价最优化，桥梁结构在设计方面更需要优化。计算软件的开发推动了箱梁桥在优化设计方面的突破性进展，进一步完善其核心思想的进步，也使设计人员方便使用计算机进行相关程序开发和设计，摆脱了费时费力的手算时代。本文想利用在曲线钢箱梁的设计方面探讨的基础上，

6、研究、计算分析并选取适宜钢箱梁计算的力学理论知识，建立有效的钢箱梁计算、分析模型，然后通过计算机程序将数学优化计算方法编制成相应的优化程序。借助优化计算程序，得出钢箱梁桥的优化结果，最后提出研究过程发现的问题及建议。计算程序处理快、效率高，还可精确地研究钢箱梁在结构设计方面的最优变化规律。最终达到了节约钢材用量的目的，还可在众多的工程设计中进一步完善、改良该优化设计理论。1．2钢箱梁简述一、钢箱梁的历史发展古代智慧的劳动人民用木材跨越障碍物，方便出行，这种木材通道，即最初出现的“桥”。后来建桥材料出现了：石材、铸铁、钢材和钢筋混凝土。质的发展推动了形式的跨越式变化，木质桥面板到钢材箱梁的变

7、化，诠释了这种变化。上世纪30年代，焊接技术的研究比较透彻，技术较稳准，得到各界的广泛使用；钢桥面板以其轻的特点逐渐在桥梁设计、建设中推广开来，纵向钢肋与钢面板之间通过焊接技术可靠地连接在一起，钢桥的上翼缘不但是纵向钢肋的组成元素，还是钢面板的组成部分。当活荷载作用在横向较大的桥面上时，在桥面中心线附近定会产生偏心作用，会对桥梁产生扭矩；箱梁的界面形式在活荷载作用下，体现出较强的抗扭性能，故箱型梁桥得到广泛建造。1966