有约束的最小能量法优化系杆拱桥成桥索力

为优化成桥索力,借鉴斜拉桥成桥索力的优化方法——有约束的最小能量法。以某系杆拱桥为工程背景,采用Midas/civil建立有限元模型,以各吊杆索力为自变量,求得主拱拱肋和主梁的拉压及弯曲应变能之和作为因变量,并限定节点位移、截面弯矩,以及吊杆索力。采用MATLAB建立数学模型求得最优成桥索力,并与刚性连续梁法、刚性吊杆法所得索力,以及成桥状态对比。有约束的最小能量法求得的索力使得主拱挠度平顺,拱脚处的弯矩更为合理。

混合梁斜拉桥成桥索力优化理论及工程应用

为研究斜拉桥其最优成桥索力对主梁内力、线形的影响,以本溪某混合梁斜拉桥为工程背景.在既有索力优化理论的基础上,采用了基于复合约束的最小能量法,以塔梁的拉压应变能和弯曲应变能建立目标函数,运用显示梯度的数学表达式进行求解.研究结果表明:钢梁侧最大负弯矩为83 292.49 k N·m,混凝土侧最大负弯矩为18 934.7 k N·m,主梁最大下挠为40.1 mm,出现在钢梁侧且距离主墩0.75 L处,优化后索力更加均匀合理,计算结果可以满足工程要求,在同类桥型中有良好的借鉴意义和参考价值.

拱桥成桥状态下吊杆索力优化

衡量刚构与拱组合体系系杆拱桥的标准之一是查看其成桥状态下内力分布与其大小。成桥在恒、活荷载的作用下拱肋与主梁所承受的弯曲应力小且均匀,此时方能称为合理的成桥状态。关于拉索索力优化的方法和理论大多以斜拉桥为研究对象。在借鉴斜拉桥索力优化的基础上,通过有约束的最小能量法,建立适用于吊杆索桥的优化模型以及约束的表达式,并结合工程实例来研究系杆拱桥成桥状态的吊杆索力优化。

钢管桁架梁拱组合体系桥成桥索力优化

采用有约束的最小能量法,以拱肋与主梁的弯曲、拉压应变能之和为目标函数,以吊杆张拉力为变量,制定能够契合优化目标的索力、关心截面位移以及内力的约束条件,通过建立优化模型来求解最优的成桥索力.基于优化模型,以80 m下承式单索面钢管桁架梁拱组合体系桥为工程实例,通过编制Matlab程序对索力进行小幅度优化使结构达到良好的成桥状态.结果表明:有约束的最小能量法求得的成桥索力分布趋势更符合实际,优化索力作用下主梁以及拱脚处的挠度、弯矩较设计值均有所减小.