文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
钢管劲性骨架拱桥施工前期主拱肋结构优化设计
姓名:李剑
申请学位级别:硕士
专业:港口、海岸及近海工程
指导教师:张日向
20050601
摘要工前期的钢管格构式主拱肋结构的塌落进行了事故分析,并提出了合理的拱肋结构型移是很有必要的。现有的结构优化设计模型绝大多数是针对确定性情况下的优化,对工程结构的可靠度考虑不多。此外,对于大跨度拱桥的拱肋而言,进行拱轴线的合理调整在对该桥主拱肋原设计结构进行校核计算后,分析总结了事故发生的原因,并在此基础上进行了重新设计,提出了合理的拱肋结构型式,结果表明本文设计的拱肋结构不在确定优化模型的过程中,论文引入了基于功能要求的结构体系可靠度概念。将结构体系可靠度分析与结构的功能要求结合起来,不但使结构体系可靠度更加明确和符合实际情况,而且计算也比较简单。确定了钢管桁拱肋结构基于功能要求的结构体系可靠度指标,并将其作为约束条件引入结构可靠性优化设计中,建立了基于功能要求和可靠度的结构优化模型,使钢管桁拱肋结构在进行优化设计时达到了经济性与安全性的协调在对拱肋轴线进行优化调整时,论文利用三次样条函数来逼近合理拱轴线,建立了该拱桥拱轴线的调整优化模型。计算结果表明通过该模型配置的拱轴线可以较好地逼近关键词:钢管桁拱肋结构;体系可靠度;可靠度指标;拱轴线;压力线本论文的研究结合实际工程事故:“庄河市冰峪大桥施工期塌落事故”,对该桥施式。钢管桁拱肋作为大跨度结构,通过对其进行优化设计来降低工程成本、减小竖向位可以较好地改善拱肋结构的受力性能。本论文将研究工作的重点放在了以上三个方面。仅降低了钢材的使用量,而且承载能力也有了很大的提高。合理拱轴线,从而改善了该拱肋的受力性能。统一。
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作者签名:半型掌冢何褰梗簧廿独创性说明作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
髀选题背景相比,往往具有一定的优越睫,可使设计质量提高。最优设计是近三十多年来出现的一种设计方法,结构优化设计的任务,就是以数学规划为基础,运用计算机从众多的可行设计中,选择出相对而言属于最优的设计方案。优化设计由三部份构成,即:结构分析、计算机的运用、优化算法。当一个设计所希望达到的目标及必须满足的限制条件都能用数学式子表达时,这种方法与传统的设计方法结构优化设计可分三个步骤:建立数学模型,将一个工程结构的设计问题转化成数学问题,选择计算方法,编制计算机程序。目标函数一般为造价,亦可为重量,具体研究其极小化问题,目标函数较易确定,而约束函数多是设计变量的非线性函数,确定比较困难,结构优化设计的关键是建立约束方程,亦是优化的困难所在。结构分析方法的选择,对优化效果影响很大,因为结构分析是大前提,如结构分析方法选择不当,则优化效果甚微,甚至失去价值。与传统设计方法比较,优化设计的经济效益,根据经验一般为ァァ本文来源于实际工程——大连冰峪大桥,冰峪大桥位于庄河市冰峪沟风景区,是马冰公路跨越英那河的跨河桥,全长祝橇酉扇硕凑蚝腿苌秸虻囊惶踔匾通道。该桥为三孔拱桥:..米。主拱净跨米,矢高,祝杓拱轴系数,为刚性拱柔性吊杆结构。桥面宽度:机动车道祝Kǔ档溃主拱人行道米。冰峪大桥主跨为悬链式无铰拱桥,而在不同时期拱肋属于不同的结构类型和体系:褂闷诤褪┕て诘暮笃诟止苣诨炷劣不笪8止腔炷劲性混凝土┕て诘那捌谖8纸峁埂!8止荑旃袄撸┕て诘闹衅诟止苣诨炷劣不笪8止芑炷两峁埂!8止芑炷凌旃袄摺本文只对施工前期的钢管桁拱肋进行优化设计。由于原结构设计不满足规范的要求出现工程事故,所以本文对钢管桁拱肋进行校核后加以改进使其满足规范要求,并进行优化设计。构:大连理工大学硕士学位论文
年,中国第一座钢管混凝土拱桥一四川的旺苍东河大桥建成,它为跨径钢管混凝土拱桥结构的种类及发展概况便、造型美观等优点,又适逢我国大规模的交通基础设旌建设时期,钢管混凝土拱桥在凑罩С行问交郑猩铣惺健⒅谐惺胶拖鲁惺剑凑罩鞴叭ο咝位郑性不∠吖扒拧⑴孜锵吖扒藕托聪吖扒牛凑沼形匏酵屏郑尥屏扒藕陀型屏扒拧最早将钢管混凝土应用于拱桥结构之中的是前苏联。年,前苏联在列宁格勒米的跨越涅瓦河的拱梁组合桥;年,前苏联又建造了位于西伯利亚缍却米的上承式钢管混凝土桁肋铁路二铰拱桥。然而,从现有资料看,此后的相当长时间内,世界范围内没有再修建这种桥米的下承式预应力钢管混凝土系杆拱桥。由