混合梁斜拉桥辅助墩和结合段参数优化设计研究

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1、分类号密级UDC硕士学位论文混合梁斜拉桥辅助墩和结合段参数优化设计研究学位专业：桥梁与隧道工程申请学位：工学硕士姓名：杨宏亮导师姓名：杨昀研究员2015年4月j(:Ji~tft~*I&M~'1tJW~{}1:~:-tiil-itl~rrrf}j*A%~=*Am¥~~~~~~~~~~~m~~.~~*ff~~IfF?ff1{>!.1~a

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5、.CFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYYANGHongliangSupervisedbyResearchFellowYANGYunBridgeTechnologyResearchCenterResearchInstituteofHighwayM.O.CMay2015摘要摘要随着我国一大批超大跨径桥梁的建成，我国正从桥梁大国向桥梁强国迈进。要想真正的实现桥梁强国的梦想，必须从大跨度桥梁的基本科研工作入手，大跨度混合梁斜拉桥的辅助墩以及结合段的科研工作就是其中一部分。大跨度斜

6、拉桥辅助墩的设置使边跨主梁的内力分布有明显改善，而辅助墩位置以及数量的不同，对主梁内力的改善程度不同；结合段位置直接决定了不同材料主梁的长度比，也就决定了主梁自重分布情况，对主梁内力分布影响明显。因此，辅助墩位置、数量以及结合段位置最佳组合的确定对大跨度混合梁斜拉桥的设计有着很大影响，具有研究价值。本文以红水河大桥为工程背景，运用Midas/Civil和ANSYS两款有限元软件建立模型，对红水河大桥的辅助墩位置、辅助墩数量以及结合段位置进行了研究，研究内容主要包含以下几个方面：（1）分析了目前常见的斜拉桥合理成桥状态确定方

7、法，并根据本文实际研究需要，确定了本文所采取的方法。（2）运用Midas/Civil建立红水河大桥原设计模型，并修改辅助墩位置、辅助墩数量以及结合段位置三个参数建立一系列对比模型，通过对比恒载、活载作用下主梁受力情况，得出一些有价值的结论，为接下来的结构优化设计模型的建立提供依据。（3）介绍红水河大桥ANSYS模型建立过程以及为结构优化设计计算而进行的一些简化。（4）通过对已建成的两百多座斜拉桥的数据统计，结合一些理论分析，确定红水河大桥优化设计的设计变量参数范围，基于前面计算研究，确定主梁最小弯曲应变能、边跨应力幅、结合

8、段应力幅三个目标函数，并将多目标函数转化为统一标函数。（5）对红水河大桥的辅助墩位置、辅助墩数量和结合段位置三个参数进行了优化，并对优化结果进行分析，得出最优设计方案。关键词：混合梁斜拉桥；辅助墩位置；辅助墩数量；结合段位置；结构优化设计AbstractAbstractWiththecompletion