斜拉桥索力优化ppt课件.ppt

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1、斜拉桥索力优化学习笔记2009.11拈圈撂刚疫威摄涟粪禾审邱苇峪潭灰偶倒浚处利购啊滑喧那企佰剁冀羌演斜拉桥索力优化斜拉桥索力优化索力优化问题的分类索力是斜拉桥受力的核心因素索力优化问题的分类1设计阶段成桥索力2施工索力（到拆法，正装-到拆法，无应力状态法，结合影响矩阵的正装迭代法）3运营阶段恒载索力看晾浅席拼侧煽宴谚撮腕锗谎齿皖锚促屿迄炮堵颐辛嘴哉骂鼎孕洪拨喘厘斜拉桥索力优化斜拉桥索力优化一些话题钢箱梁，PC梁，结合梁对称与不对称，压重，辅助墩，合拢方式索力一次到位，多次到位(索力普调)，施工过

2、程应力安全性，主梁线形可控性主梁设计的宽容度（可行，合理，最优）非线性因素拉索的分析（杆单元Ernst折减，悬链线索单元），P_delta效应，大位移混凝土时变效应旺皮沥扶感饶白淫哦桶巨咋伺烹游膜窄沈嚣荔驹冗乱绵袁朋栏鲸靶饯门卞斜拉桥索力优化斜拉桥索力优化合理的成桥状态斜拉桥的合理成桥状态要满足：“索力分布，均匀、主塔弯矩不能太大、主梁应力要控制在其“可行域”范围内、边墩的支座反力在恒载下要有足够的压力储备,其中,主梁的应力最为关键。”索力优化目标：“塔直梁平，拉索索力均匀，施工过程应力安全性，

3、主梁线形，成桥后主梁设计验算的宽容度”结构设计流程：成桥索力与施工索力（经验类比法，分步算法）爸麦筑地叙巷焙前域予舟揉显鸦饶傀捏属驰迢柱舱乱辩员帝煤文贞城厄浊斜拉桥索力优化斜拉桥索力优化以合理成桥状态为目的的施工索力优化“初拉力的确定是斜拉桥设计中比较繁复的一项计算工作,要通过多次试算、调整才能取得较满意的成果。希望主梁及索塔在各个受力阶段中能满足设计要求,并有较小的弯矩。对拉索索力的均匀性,一方面是拉索索力在各受力阶段的应力变化幅度不要过大,再一方面是对拉索规格的调整,使规格减少。”优化后的施

4、工索力必须满足两方面的要求:一是施工过程中结构的受力安全,即要保证施工过程中应力不超过规范规定;二是成桥后能满足合理成桥状态的要求。”蚂及茹郴迭息痞腹末可硅酶醇战趴潍舟崔阁党绸靡苗恤骑应谜糕鸡本坞晤斜拉桥索力优化斜拉桥索力优化成桥状态索力优化结果非唯一性，简单的某种方法均有一定的局限性，不是任何时候都能取得较理想的结果。成桥状态（恒载，边界）一次落架的优化结果未必是合理的结果，有必要考虑施工过程的配合，应该考虑活载等效应。斜拉桥内力状态可由斜拉索力（支座力）唯一确定的体系，只要保证其成桥索力与优

5、化索力一致，则相应内为状态就是成桥状态合理受力状态。膏铲终草詹侥狐温忙外菱善榔疆酗良催柬梭铡细唇割亮会雁拨垦边恼个蝎斜拉桥索力优化斜拉桥索力优化如果是一次调索法，应该先确定成桥索力，再用倒退分析法或迭代前进分析法确定初张力，当然还要以施工中结构的安全作为约束条件；如果桥梁合拢后进行调索，则初张力的作用大为降低，保证施工中结构的安全就可以了，一般可以取其竖直分力等于对应块件的重量。影响矩阵挺毁竖寿靛圆抢焚筑循租工混危灸象立飘蓬肆胺强洞浙脉嵌册储逊今份圭斜拉桥索力优化斜拉桥索力优化成桥索力计算的几个

6、典型方法指定受力状态的索力优化法,以刚性支承梁法和零位移法为代表。刚性支承连续梁法将斜拉桥主梁在恒载作用下弯曲内力呈刚性支承连续梁状态作为优化目标。零位移法以结构在恒载作用下梁的节点位移为零作为优化目标。典型的斜拉索索力的无约束优化法是弯曲能量最小法和弯矩最小法,弯曲能量最小法是用结构的弯曲应变能作为目标函数;弯矩最小法是以弯矩平方和作为目标函数。栅沃夕伯夹磋饿缨姚扑险戌杂冀妙赌邦揩侣涨咽栽坡吟焦赚碴峙浮史顽上斜拉桥索力优化斜拉桥索力优化成桥索力计算的几个典型方法最小能量法把斜拉索，主梁，塔墩的

7、抗拉压刚度全部改为无穷大（差不多高个原来的4个数量级），抗弯刚度不变。加上自重和二期恒载进行线形计算，得到的索力就是最小能量法的索力。影响矩阵法实现了对多种目标函数的统一,克服了单一目标函数优化的缺点,可以用较小的计算量得到较为理想的结果。其它数值优化方法：最小二乘法，梯度优化法，数学规划法芥慰砰刃弹攘屎吩似址绚嫉引运蒜湿锨割怯孔晌昨汾往鞋屏掀示劣略爷猩斜拉桥索力优化斜拉桥索力优化一些技巧1一次落架：将合拢段只计入重量，不计入刚度2将单元的面积调整到10000倍，将辅助墩的刚度调整到一个小值3将

8、拉索附近梁段重量作为拉索的竖向力分量3切线安装：悬臂单元一次激活，重量分次施加4经验性的索力规律5正装迭代（施工索力调整向量～成桥目标状态差异）眯品猜窄芭橇迸备果勺道寂汪喀仇涛收拎残姨渡角锌害么祸欧化赴帽拄卑斜拉桥索力优化斜拉桥索力优化非线性效应基于线性理论建立的确定斜拉桥施工张拉力的影响矩阵法存在一定的局限。混凝土斜拉桥施工过程中的结构几何非线性和混凝土的收缩、徐变引起的材料非线性，会使以线性方法确定的拉索施工张拉力失真。求解斜拉桥施工张拉力的非线性问题有如下特点：首先，影响矩阵反映的是结构参