钢管混凝土系杆拱桥合理成桥状态确定方法研究

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1、分类号：U44；U4510710-2012121063硕士学位论文钢管混凝土系杆拱桥合理成桥状态确定方法研究申成岳导师姓名职称徐岳教授申请学位类别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2015年4月15日论文答辩日期2015年5月30日学位授予单位长安大学DeterminationMethodofReasonableFinishedDeadStateonCFSTTiedArchBridgeAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ShenChengyueSupervisor

2、：Prof.XuYueChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年6月J日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利

3、。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：-^_年6月/r日年2月^日摘要目前，公路交通行业钢管混凝土拱桥设计规范一直没有颁布，从业科研、设计人员对钢管混凝土系杆拱桥设计、计算方法尚未形成统一认识，导致钢管混凝土系杆拱桥设计安全等级参差不齐，影响了钢管混凝土系杆拱桥的使用和发展。本文以结构整体受力合理为优化目标，对钢管混凝土系杆拱桥合理成桥状态确定方法进行研究，期望形成钢管混凝土系杆拱桥合理设计方法，主要研究内容如下：（1）基于结

4、构设计优化理论和最小应变能原理，构造目标函数及相应的约束条件表达式，并采用三次样条函数对拱轴线进行优化，明确适用于钢管混凝土系杆拱桥合理成桥状态优化的基本理论和方法。（2）以结构整体受力优化为目标，对钢管混凝土系杆拱桥合理拱轴线的选形原则、优化方法、合理吊杆张拉力和合理系杆张拉力的确定方法进行归纳分析，为提出完善的系杆拱桥合理成桥状态优化方法奠定基础。（3）以离散结构最小应变能为目标函数，采用无约束优化模型，同步对系杆拱桥吊杆、系杆张拉力进行优化，并采用三次样条函数对拱轴线进行优化，提出确定系杆拱桥合理成桥状态的新方法—综合法

5、。（4）应用综合法确定实桥工程合理成桥状态，通过比较实桥工程设计状态与合理成桥状态恒载作用下主要受力构件的内力分布，验证综合法确定钢管混凝土系杆拱桥合理成桥状态的可行性。关键词：钢管混凝土系杆拱桥，合理成桥状态，张拉力优化，拱轴线优化，综合法IAbstractAtpresent,theCFSTarchbridgedesigncodeofhighwaytransportationhasnotbeenpromulgated.Scientificresearchers,designershavenotyetformedaunifie

6、dunderstandingondesignandcalculationmethodofCFSTtiedarchbridge,whichleadstothedesignsecuritylevelofCFSTtiedarchbridgeisdifferentfromeachother.So,theapplicationanddevelopmentofCFSTarchbridgewashamperedbythepresentdesignsituation.Inthispaper,whetherthewholestructurest

7、ressisreasonableornotwassettooptimizationobjectsoastodeterminethereasonablefinisheddeadstateofCFSTtiedarchbridge,andformareasonablefinisheddeadstatedesignmethodofCFSTtiedarchbridge,themainresearchcontentsareasfollows:1.Basedonthetheoryofstructuraldesignoptimizationa

8、ndprincipleofleaststrainenergy,theobjectivefunctionandcorrespondingconstraintexpressionswereformed,andthethreesplinefunctionwereusedtoopti