基于改进粒子群的非对称斜拉桥成桥索力优化

针对非对称斜拉桥主塔水平受力复杂和主梁弯矩不对称的特点,提出了以主塔拉压应变能和主梁弯曲应变能为目标函数,以主塔水平位移和主梁竖向位移为控制条件的索力优化过程。并且根据粒子群算法在多参数优化中的问题,提出了速度惯性依据群体最优变化而变化的改进粒子群算法。以某长江大桥为背景,分别利用ANSYS自带零阶优化,标准粒子群算法和本文提出的改进粒子算法进行优化比较。优化结果表现,改进的粒子群算法在优化结果和优化速度上都较前两种有改善。     

多跨长联曲线连续箱梁桥支承约束优化设计研究

针对目前多跨长联曲线连续箱梁桥设计研究工作的不足,以莫桑比克某大桥北引桥为研究对象,对其曲线连续箱梁桥支承约束体系进行了研究,探讨了不同支承约束体系设计方案,建立了背景桥梁空间有限元计算模型,对比分析了不同支承约束体系对成桥阶段结构受力状态的影响,并提出最优方案。研究结果表明:传统多跨长联直线连续箱梁桥"高墩刚构、矮墩铰支"的支承约束体系,不适用于曲线弯桥;不同墩梁支承方式,对曲线连续箱梁桥主梁及主墩结构受力,均产生了较大的影响;对于多跨长联曲线连续箱梁桥,宜应尽可能将曲线半径较小的梁段墩梁刚构,其他梁段墩梁铰支。     

基于正交试验设计与功效系数法的斜跨拱桥优化设计

斜跨拱桥作为拱桥和连续梁桥的异型组合桥,与常规桥型相比结构受力复杂,为对这一组合桥型进行进一步优化设计,该文依托实际工程,采用梁格法建立空间有限元模型,基于正交试验设计法和功效系数法,通过选取多种控制指标,建立斜跨拱桥参数优化设计目标函数,对与斜跨拱桥受力性能密切相关的设计参数进行多轮优化,得到了拱跨结构矢跨比、梁拱刚度比、吊索对数、吊索梁上间距、吊索顺桥向拱上间距5种设计参数的较优取值,较大幅度地改善了斜跨拱桥成桥状态下的主梁及拱肋的受力状态。     

小半径曲线刚构-连续梁桥单箱双室主梁合理构造设计研究

为了解小半径曲线刚构-连续单箱双室箱梁桥弯扭耦合作用效应,指导主梁合理构造设计,以莫桑比克某跨海大桥北引桥(小半径多跨曲线刚构-连续单箱双室箱梁桥)为研究对象,采用MIDAS Civil软件建立该桥整体模型,采用ANSYS软件建立局部实体模型,计算不同顶板厚度箱梁的扭转受力性能,分析弯扭作用下箱梁断面各部位剪力分布规律。结果表明:箱梁约束扭转产生的翘曲正应力相对弯曲正应力较小,设计时可忽略不计;顶板整体加厚可降低顶板扭转剪应力和翘曲正应力,可分别降低24%、33%;扭矩对两侧边腹板剪力存在差异影响,对内侧边腹板影响较大,不利影响达40%,弯桥设计时腹板厚度应按受力最不利的内侧腹板控制。     

贵黔高速鸭池河大桥主梁结构受力行为分析

贵黔高速鸭池河大桥采用主跨800m的钢桁-混凝土梁混合梁斜拉桥,主跨主梁为正交异性钢桥面板结合钢桁梁,边跨主梁为预应力混凝土边箱梁,主跨钢桁梁与边跨混凝土箱梁间采用钢箱过渡。为明确大跨度混合梁斜拉桥主梁受力特点,确保结构安全,对该桥主梁结构进行整体计算,并对其重点部位进行局部应力分析。计算结果表明:主梁结构整体刚度大,各项设计计算指标均满足规范要求,局部构造受力性能佳;该类型主梁能适应类似的主跨大、边主跨比小的混合梁斜拉桥体系。     

2×36m连续箱梁桥主梁设计及纵向计算

两跨连续梁桥在实际桥梁工程项目中,采用的概率相对较小,其经济指标相对于多跨连续梁桥要低一些。以舟山市小干二桥工程引桥中间某联2×36 m预应力混凝土连续箱梁桥为背景,从主梁设计准则、主梁构造尺寸拟定、主梁钢束配置及纵向计算等方面,对其主梁设计及纵向计算进行深入介绍,可为类似工程项目提供有益的参考。     

连续分叉曲线箱梁桥的计算分析与设计探讨

南京新庄立交桥是一座以多层、多跨以及分叉连续为特色的预应力混凝土曲线梁结构。在讨论曲线箱梁基本受力特征的基础上，研究了分叉连续曲线箱梁桥的分析方法，并对预应力混凝土曲线箱梁桥设计中的若干问题进行了探讨。     

波形钢腹板PC组合小箱梁顶推施工结构性能及参数分析

为研究波形钢腹板PC组合小箱梁顶推施工的可行性,指导顶推施工设计,以吉安市深圳大桥为背景,对顶推施工中结构性能及顶推施工设计参数对结构性能的影响进行研究。该桥为(61+8+61)m波形钢腹板PC组合小箱梁桥,小箱梁分3段,每段采用分块预制组拼顶推施工,钢导梁由第一段小箱梁的波形钢腹板、纵梁、大横梁、加劲肋等组成。采用有限元法模拟顶推施工过程,分析主梁弯矩和应力以及导梁前端挠度,研究导梁刚度、自重以及临时墩位置等参数对主梁受力性能的影响。结果表明:采用该顶推方案,主梁受力性能满足要求;施工时需将导梁设置预抛高,确保其安全通过临时墩;导梁刚度和重量均宜控制在一定的范围,且在满足导梁刚度的情况下,应尽量减轻导梁自重;设置临时墩可以减少钢束用量、简化导梁构造,在条件允许的情况下,临时墩应靠近跨中的位置。     

不同施工方法对连续刚构桥主梁及桥墩受力的影响

在普通连续梁桥和连续刚构桥的设计中,主梁的跨中正弯矩是一个控制重点,为了减少跨中正弯矩,通常将箱梁梁高设计成抛物线形式。针对连续刚构桥,其结构受温度变化影响较大,所以桥墩的受力也是一个控制重点。笔者通过实际工程,采用桥梁分析软件Midas建立有限元分析模型,发现连续刚构桥在采用满堂支架现浇施工时,不同的施工方法不仅会引起主梁跨中弯矩的明显变化,而且对桥墩的受力也有影响,最终提出了合理的施工方法。     

基于改进粒子群算法的斜拉桥成桥索力优化

为了确定大跨度斜拉桥的合理成桥索力,以塔、梁拉压及弯曲应变能为目标函数,并根据合理成桥状态的要求对塔、梁、索的受力变形进行约束,建立索力优化数学模型。为了解决标准粒子群算法易早熟收敛、局部寻优能力差的问题,将基于局部邻域搜索的禁忌搜索算法与标准粒子群算法结合,提出一种改进的粒子群算法,并将其应用于工程实例,成功实现了斜拉桥成桥索力优化。研究表明:改进粒子群算法在收敛性能及寻优能力方面均得到明显改善,应用于大跨度斜拉桥索力优化中,结构的受力变形状态更为合理,优化效果显著。     

土钉支护结构优化设计中的混合粒子群优化算法

为了在土钉支护设计中寻找一组最佳设计参数,以达到既经济又安全的目的,将混沌搜索的粒子群优化(PSO)算法应用到基坑土钉支护优化设计中,以单位长度土钉墙的土钉材料造价作为优化的目标函数。该方法保持了PSO算法结构简单的特点,改善了PSO算法的全局寻优能力,提高了算法的收敛速度和计算精度。同时,对不活动粒子的处理使算法避免了早熟现象的出现。工程实例计算表明:该方法是进行土钉支护结构优化设计的有效方法。     

基于正交试验大跨PC连续刚构桥主梁参数优化研究

为深入研究大跨PC连续刚构桥主梁参数的合理取值,该文基于正交试验法,选取主梁边主跨比、梁底曲线幂次、跨中高跨比、支点高跨比作为主梁优化参数,建立以主跨全截面平均应力、跨中最大挠度、混凝土数量为优化指标的综合目标函数,通过对有限元结果的计算与分析,得到主梁参数的最优组合及其参数影响大小。结果表明:①主梁最优参数组合为A_1B_4C_4D_4,实际工程中可考虑与A_3B_1C_3D_4、A_4B_3C_2D_4、A_2B_2C_1D_4等参数组合的综合应用;②主梁较大高跨比、较小边主跨比及合适梁底曲线幂次对主梁综合性能改善作用较大;③主梁支点高跨比对主梁综合性能影响最为显著。     

单箱单室宽箱梁空间受力分析

文中以一座三跨单箱单室连续宽钢箱梁为例,针对单箱单室截面形式,讨论了箱梁宽度对连续宽钢箱梁桥空间受力性能的影响,为桥梁设计提供参考。     

大跨PC宽幅箱梁顶板横向计算分析

以某(45+2×80+45)m大跨PC连续刚构桥(箱梁顶板宽12.5 m)为工程背景,建立箱梁横向框架空间网格模型,对其箱梁顶板横向受力进行分析与计算,得出大跨PC宽幅箱梁横向计算参数计算与结构截面验算的技术要点,提出大跨PC宽幅箱梁桥顶板横向设计宜按全预应力砼构件设计、应满足A类预应力砼构件设计要求的建议。     

呼准铁路黄河特大桥主桥设计

呼准铁路黄河特大桥主桥为(98+5×168+98)m预应力混凝土刚构—连续组合箱梁桥.主梁采用C55混凝土单箱单室变截面箱梁,三向预应力体系,在箱梁内预留体外预应力钢束张拉构件.主墩均采用圆端形截面空心墩(中间2个桥墩与主梁固结),摩擦桩基础.为适应主梁较大的温度伸缩量,开发了大位移伸缩装置及大位移活动支座.采用MIDAS Civil软件对该桥进行静、动力分析,分析结果表明,该桥在施工及运营阶段的刚度、强度均满足规范要求,且具有良好的抗震性能.该桥采用悬臂浇筑法施工,主梁合龙顺序为先边跨后中跨.     

大跨径组合梁桥移动悬索支架设计施工技术

钢-混组合桥梁的设计施工方法灵活多变,适应性强,本文以某大跨连续钢-混组合箱梁桥为背景,提出移动悬索支架的设计施工综技术并进行了参数优化分析,结果显示,采用本技术可最大限度发挥出钢和混凝土两种材料的性能优势,有效提高大跨钢-混组合梁桥的经济性和适应性。     

基于响应面法的连续刚构桥结构优化设计

为了获得连续刚构桥的最优结构设计参数,综合考虑桥梁的力学性能和经济性,以响应面方法为工具,提出了一种考虑各设计参数之间相互影响的桥梁结构优化设计方法。目标函数综合考虑了结构的弯曲应变能和混凝土用量,采用拉丁超立方试验设计,建立了结构参数与目标函数的响应面模型,并用粒子群算法寻找最优解。以一座三跨预应力连续刚构桥为例,进行了结构优化设计,使目标函数值相对于优化前减少了13.6%。研究表明:基于响应面法的桥梁结构优化设计方法,优化效率高,优化结果精确。     

连续箱梁桥体外预应力加固施工监控研究

体外预应力加固连续箱梁桥,是通过在箱室内合理增设体外预应力索,主动调整并改善原结构的受力状态,提高主梁结构的刚度和抗裂性能。为确保体外索张拉过程中的结构安全和加固效果,应通过监测及时掌握结构的受力状态,优化张拉过程并及时调整体外预应力张拉控制值。本研究结合工程实际,详细阐述了连续箱梁桥体外预应力加固的施工监控全过程,对比分析了加固后主梁的变形、应力等参数的理论值和实测值,以期为同类工程的施工监控提供参考。     

某预应力混凝土连续梁桥受损评估与加固

某桥为(34+40+34)m预应力混凝土连续箱梁桥,受上层高架钢结构滑落撞击,2跨部分翼缘板严重开裂。为研究该桥损伤情况及受损后结构的安全性,采用MIDAS Civil有限元软件建立受损箱梁有限元模型,评估主梁截面特性,计算受损前后主梁的应力和挠度;采用ANSYS软件进行桥梁撞击仿真分析。结果表明:单侧翼缘板受损使主梁截面面积削弱7.7%,使主梁截面抗弯刚度减小6.6%;受损前后主梁应力和位移变化较小,受损后满足规范要求,但应力储备很小;在撞击荷载作用下,翼缘板和腹板交界处顶板开裂,与实际情况基本吻合。根据检测及评估结果,采取将第二、第三跨防撞护栏切除60m,受损主梁翼缘板从悬臂根部整体切除,将原后浇调平层凿除后重新浇筑等加固措施。该桥加固后的动静载试验结果表明,主梁的加固部分能很好地与保留的主梁共同受力,主梁的整体性能有较大的提高。     

长联多跨连续箱梁桥施工监控技术研究

陈家洲湘江大桥主桥为（40＋68＋4X100＋68＋40）m的8跨长联连续箱梁桥,合龙口多,体系转换复杂,施工监控难度大。采用有限元软件计算了主梁应力和变形,并对合龙方案进行了优化和参数分析,确定了先副跨后次边跨再中跨的对称合龙方案;对施工过程关键截面的应力及关键工况的线形进行监测,并将实测结果与计算值进行对比。结果表明：陈家洲大桥主桥主梁线形和结构内力均达到了设计要求,为类似连续梁桥的施工监控提供了依据。