外倾式矮塔斜拉桥Y型主塔结构优化及参数研究

• 作者: 刘小军
• 来源期刊: 公路交通科技
• 学科: 交通运输
• 关键词: 桥梁工程 力学性能 数值模拟 外倾式矮塔斜拉桥 拓扑优化
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 桥隧工程
• 页码范围: 58-64
• 页数: 7页
• 分类号: U448.27
• 字数: 3541字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-0268.2018.07.009

摘要

为探讨外倾式双索面PC矮塔斜拉桥主塔合理结构设计问题,运用ANSYS10.0有限元分析软件对矩形实体结构进行了数值模拟分析.通过对模型进行拓扑法优化设计得到了结构初始模型,然后运用Midas Civil有限元软件建立了矮塔斜拉桥全桥的杆系模型.根据结构的实际功能并考虑结构的纵向刚度、 横向刚度、 稳定性对桥塔进行了参数敏感性分析,得到外倾式双索面主塔结构设计的最优方案.敏感性分析的参数分别为Y型主塔横桥向外倾角度、主塔肢间距、 纵桥向塔身厚度、 下塔柱纵桥向桥塔塔身坡率.分析结果表明:主塔施工完成阶段随着主塔外倾角度的增大,主塔上塔柱根部的弯矩与横桥向应力均有所增加,同时主塔肢间距对主塔施工完成阶段与成桥阶段的"上、中横梁主塔段"应力均影响较大;当主塔施工至最大悬臂状态时,纵桥向塔身厚度的增加可以明显提高主塔结构的稳定性,同时值得注意的是在主塔厚度不变的情况下,随着塔身坡率的增加,主塔结构1~4阶振型的稳定安全系数均降低,相对于纵桥向塔身厚度的变化,其对主塔结构稳定性效应的影响要小.建议在保证结构最大刚度的前提下,Y型主塔设计为左右两肢且两肢间设置3道横梁的结构,并考虑主塔两肢外倾及主梁从上横梁上通过.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘小军		11	8	2.0	2.0