空腹式PC连续刚构桥结构设计参数经济性比较

为了探讨空腹式PC连续刚构桥关键结构设计参数对上部结构经济指标的影响规律,以及关键结构设计参数的合理取值范围,首先针对主跨290 m的空腹式刚构桥,采用正交试验方法,研究了根部梁高、梁底曲线幂次和下弦梁高3个参数对上部结构经济指标的影响;然后针对主要因素,研究了根部梁高对主跨210、250、290、330和370 m的空腹式刚构桥上部结构经济性的影响规律。结果表明:影响上部结构经济指标的各因素主次顺序为根部梁高下弦梁高梁底曲线幂次,其中根部梁高和梁底曲线幂次主要影响预应力造价,而下弦梁高主要影响混凝土造价;当根部梁高取主跨的1/8~1/7,梁底曲线幂次取2.75,下弦梁高取主跨的1/50时,上部结构的经济性最优。     

空腹式连续刚构桥设计参数的正交试验研究

为研究空腹式连续刚构桥结构设计参数的优化,以某主跨290m的空腹式连续刚构桥为背景工程,通过有限元分析软件建立其结构模型,采用正交试验方法,研究空腹段梁底曲线幂次、下弦梁高以及根部梁高等设计参数取值对结构经济性的影响。结果表明:空腹段梁底曲线幂次对结构经济性影响显著,且根部梁高取主跨跨径的1/8、梁底曲线幂次取2.75、下弦梁高取主跨跨径的1/50为最优的结构设计参数。     

大跨度空腹式连续刚构桥设计理论与方法

为寻求常规连续刚构桥适用跨径和斜拉桥适用跨径之间的合理、经济桥型,在常规连续刚构桥的基础上结合拱桥的力学特点提出空腹式连续刚构桥型。该桥型在常规连续刚构桥的形式上加大箱梁根部高度,并对箱梁根部的腹板进行挖空,减轻自重,形成梁-拱组合力学效应,从而提高结构承载效率,增强桥梁跨越能力。空腹式连续刚构桥可布置为单主跨、多主跨以及单T的形式,也可与常规连续刚构组合,桥墩可采用双肢薄壁墩或箱形柱式墩。采用正交试验法对该桥型关键结构参数进行研究,并根据实际工程对总体结构参数取值提出建议。该桥型采用平衡悬臂方法施工,工程造价指标、运营维护技术要求及费用与常规连续刚构桥相当,适用跨径在200～400m,可望填补常规连续刚构桥适用跨径和斜拉桥适用跨径之间的空白。     

结构参数对高墩大跨空腹式连续刚构桥稳定性的影响

以高墩大跨空腹式连续刚构桥为研究对象,基于结构稳定性理论,采用有限元方法,分析了双薄壁墩双肢间距、内外壁坡度及薄壁连接墙设置高度的变化对桥梁结构稳定性的影响。研究结果表明:斜腿施工最大悬臂状态的稳定性好于主梁施工最大悬臂状态的稳定性;双薄壁墩双肢间距对纵桥向失稳模态有一定影响,而对横桥向失稳模态的影响很小;墩身外壁坡度对横桥向、纵桥向失稳模态影响较大,而墩身内壁外壁坡度对横桥向、纵桥向失稳模态影响较小;外壁坡度较小时,结构外荷载对失稳模态影响较大,外壁坡度较大时,结构自重对结构稳定性占主导地位;双薄壁连接墙主要影响纵桥向失稳模态。     

空腹式连续刚构桥施工过程受力特性分析

北盘江大桥主桥为(82.5+220+290+220+82.5)m的预应力混凝土空腹式连续刚构桥,其三角区下弦采用挂篮辅以扣索施工,上弦采用支撑于下弦顶面的支架现浇施工,后续梁段采用挂篮悬臂浇筑施工。为研究该桥在施工过程中的受力特性,建立全桥有限元模型,对临时扣索张拉及拆除、预应力张拉、后续梁段施工等工况进行计算分析。结果表明,由于梁段浇筑、扣索张拉、预应力张拉的影响,上弦支架部分应力集中;三角区扣索索力变化不大,基本上随施工进度递减;中跨合龙后,支架拆除对主梁及斜腿受力影响不大,扣索拆除使主梁及斜腿应力峰值有效降低。     

高墩大跨连续刚构桥抗震设计参数优化

对影响高墩大跨连续刚构桥抗震能力的设计参数进行了分析,对白沙河特大桥不同墩厚模型进行了设计地震下的反应谱分析和时程分析,根据不同墩厚情况下的墩底应力变化趋势图得出了该桥的合理墩身厚度。对采用此优化厚度的结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程反应分析,结果表明:该桥具有良好的抗震性能。建议在设计高墩大跨连续刚构桥时对墩厚进行优化。     

预应力混凝土连续刚构桥的参数优化

针对连续刚构桥进行参数优化,研究了边中跨比值、梁底曲线指数、跨高比和薄壁墩墩身间距这四个参数对连续刚构桥受力性能的影响。运用正交设计法、遗传算法、遗传算法与神经网络结合以及神经网络、遗传算法与正交表结合四种方法进行多目标优化计算,计算过程中考虑了施工阶段及混凝土用量的影响,并将四种方法进行了比较。结果表明单纯的遗传算法容易早熟,很难产生最优解。将遗传算法、神经网络和正交表结合效率较高且能够得到在经验范围之内的精度较好的优化结果。     

预应力混凝土连续刚构桥的参数优化

针对连续刚构桥进行参数优化,研究了边中跨比值、梁底曲线指数、跨高比和薄壁墩墩身间距这四个参数对连续刚构桥受力性能的影响.运用正交设计法、遗传算法、遗传算法与神经网络结合以及神经网络、遗传算法与正交表结合四种方法进行多目标优化计算,计算过程中考虑了施工阶段及混凝土用量的影响,并将四种方法进行了比较.结果表明单纯的遗传算法容易早熟,很难产生最优解.将遗传算法、神经网络和正交表结合效率较高且能够得到在经验范围之内的精度较好的优化结果.     

基于正交试验设计的大跨连续刚构桥主梁设计参数的优化

以某大跨连续刚构桥为研究对象,利用正交试验设计思想,通过改变主梁设计参数(边中跨比、梁底幂次、支点梁高高跨比),建立9个桥梁有限元模型,以主梁跨中应力、挠度等作为指标,并采用公式评分法,设立综合指标。通过对计算结果的分析,得出主梁跨中性能最优参数组合方式。结果表明:在边中跨比A取0.59、梁底幂次B取1.6、支点梁高高跨比C取0.055时,综合指标值最小,跨中性能最好,最优参数组合为A3B1C2。     

PC连续刚构桥双薄壁墩设计参数优化分析

针对PC连续刚构桥双薄壁墩设计参数的优化,选取主要设计参数墩高、壁厚、双肢间距及跨径为研究对象,利用数值分析方法,应用桥梁专用有限元软件得到双薄壁墩两肢的内力和应力,基于主墩混凝土材料力学性能,根据应力安全系数确定最优结构参数,并依据既有实桥资料和计算数据,利用多元线性回归方法,拟合得到PC连续刚构桥双薄壁墩设计参数优化的计算公式,所得回归公式可应用于双薄壁墩结构参数优化。     

连续刚构桥双薄壁墩参数优化研究

考虑侧向风压产生扭转及温度变化产生纵向变形的作用，通过对双薄壁墩连续刚构桥的受力分析，探讨了双薄壁墩设计的影响因素，以非线性规划为基础，应用罚函数法对双薄壁墩参数进行优化研究。     

大跨空腹式连续刚构桥超长预应力布束方式研究

为了解决大跨径预应力混凝土空腹式连续刚构桥超长预应钢束预应力损失过大问题,以北盘江特大桥为背景,通过理论分析,提出了超长预应力损失主要影响因素及空腹式连续刚构桥超长预应力交叉锚固布束方式。采用有限元方法,建立了背景桥梁有限元数值模型,对比分析了传统通长布束方式与交叉锚固布束方式对结构及预应力的影响。结果表明,预应力管道摩阻损失与预应力束长度密切相关,化长束为短束可有效减小纵向预应力损失;采用交叉锚固布束方式,结构挠度、应力的分布规律与传统通长束布束方式相同,但数值明显减小,钢束有效预应力得到了明显提高。     

高墩大跨度空腹式刚构桥空腹区施工方法研究

为解决高墩大跨度空腹式刚构桥无法采用支架施工,且施工过程中上、下弦结构无法独立承受长悬臂的挂篮施工荷载施工难题,以主跨290 m的北盘江特大桥为例进行研究,对比分析了4种方法(双扣挂法、下弦扣挂结合上弦支架节段现浇法、下弦扣挂结合上弦支架整体现浇法和下弦扣挂结合支架支撑的上弦挂篮悬臂浇筑法)施工该桥空腹区的适用性、经济性、安全性及工期.分析结果表明,下弦扣挂结合上弦支架节段现浇法适用性较强,经济性较好,所需工期较短,对结构受力较为有利.     

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。     

大跨度宽幅连续刚构桥挂篮设计与优化

为了满足大跨度宽幅连续刚构桥悬臂浇筑施工要求,进行了菱形挂篮结构设计与优化。由于桥梁宽度较大,所以挂篮下横梁较长,且悬吊重量较大。为控制整体变形和构件应力,挂篮设计时采用密布吊杆,并在走行工况利用外滑梁悬吊后下横梁。基于MIDAS/CIVIL软件对挂篮结构进行有限元分析,结果表明:浇筑工况挂篮主桁架前端节点变形占整体变形比例最大,吊杆变形占比次之;走行工况后下横梁和外滑梁应力和变形均较大。通过对薄弱构件进行截面优化,发现增大吊杆截面积可减小挂篮整体变形,而增大外滑梁和后下横梁截面高度对改善构件变形和应力具有较好效果。吊杆截面积小幅增加时,可采用更大直径的精轧螺纹钢筋,大幅增加时需要换用钢板吊带。     

连续刚构桥双薄壁墩参数设计方法研究

根据主梁与桥墩共同变形协调条件，建立了墩顶荷载与双薄壁桥墩单墩内力之间的关系；应用非线性规划理论，考虑强度和稳定约束，建立了双薄壁墩的主要设计参数的罚函数，给出了连续刚均桥双薄壁墩参数方法，编制了设计计算程序，并进行了实例分析。     

基于电机参数设计的电动车辆经济性优化研究

为通过电机结构设计来提高电动汽车的动力性和经济性,理论探讨了电动车用永磁同步电机的稳态特性与其结构参数之间的关系,并使用OPPeD ePMSM软件进行了参数化分析;提出了电机主要结构参数的初始设计和优化方案,并针对国内某款电动车型进行了驱动电机优化设计,改善其电机的效率特性。整车经济性仿真结果表明,使用所提电机结构参数优化方法,在保证整车动力性不变的前提下,基于5工况的电机系统效率均值提升了6.4%,单位里程能耗均值下降了7.2%。     

大跨度连续刚构桥参数敏感性分析

为充分了解施工过程中大跨度连续刚构桥的结构影响,文中以王家庄大桥作为研究对象,采用Midas/Civil 2015软件建立模型进行有限元分析。在所成模型中,对参数进行既定改变幅度调整,再通过控制变量法将其一一赋予桥梁,由此得到所选控制截面的弯矩值、应力值和挠度,而后对各项数值进行对比分析。对所选因素包括主梁自重、混凝土收缩徐变、主梁弹性模量等结构参数进行参数敏感性分析,得出相关结论为:在所研究的几个参数中,当将参数调整至相同幅度时,主梁自重,混凝土收缩徐变对桥梁结构影响较大,视为主要敏感性参数;弹性模量变化对结构影响较小,视为次要敏感性参数。建议在实际工程中,着重监控主梁自重、混凝土收缩徐变等参数在施工阶段的变化,弹性模量的变化可作为次要因素考虑。     

空腹式连续无铰拱桥设计关键问题探讨

结合工程实例,针对独山大桥连拱结构探讨了设计时需要注意的几个关键问题,包括合理拱轴线的计算方法、制动墩的设置、结构精细化计算分析等,并分析了有限元计算时采用不同边界条件的固结模拟方法对计算结果的影响,可供同类桥梁工程设计人员参考。     

高墩大跨连续刚构桥设计控制参数优化研究

结合汕昆(汕头—昆明)高速公路蛇背大桥,从设计角度展开分析,分别探讨了上部结构和下部结构分析中控制参数的影响及优化,研究了梁高对上部结构应力及变形的影响、肢间横隔板设计对高墩稳定性的影响。