悬臂浇筑拱桥扣索索力优化研究

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1、桥梁建设2015年第45卷第3期(总第232期)32BridgeConstruction，Vo1．45，No．3，2015(TotallyNo．232)文章编号：1003—4722(2015)03—0032一O5悬臂浇筑拱桥扣索索力优化研究何畏，周伟光，陈俊诚(西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)摘要：为保证拱桥悬臂浇筑过程中的施．T-安全以及成桥后拱圈受力满足合理状态要求，以四川攀枝花新密地大桥(主跨为189．9m的上承式钢筋混凝土箱形空腹式拱桥)为工程背景，采用ANSYS一阶优化方法，分施工优化和成桥优化2步对其扣索索力进行优化研究。利用ANSYS

2、有限元软件建立该桥参数化模型，施工优化中以拱圈整体应力为目标函数，对施工过程中的扣索索力进行优化计算；成桥优化中分剐以弯矩和偏心距为目标函数，并考虑活载效应的影响，对最大悬臂状态时的扣索索力进行整体调整。结果表明，优化后悬臂浇筑过程中拱圈的拉应力水平明显降低，保证了悬臂浇筑过程中拱圈的施工安全；成桥后的拱圈受力情况得到有效改善，使运营阶段的拱桥受力更为合理。关键词：拱桥；拱圈；悬臂浇筑法；斜拉扣挂；一阶优化方法；有限元法；扣索索力中图分类号：U448．22；U445．4文献标志码：AStudyofOptimizationofFasteningStayForcesf

3、orArchBridgeConstructedbyCantileverCastingHEWei，ZHOUWei—guang，TranTuanThanh(SchoolofCivilEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Toensuretheconstructionsafetyofarchbridgeintheprocessofcantilevercastingandtoensurethattheforceconditionsofthearchringofthecomp

4、letedbridgecouldmeetthera—tionalstaterequirements，theNewMidiBridge(areinforcedconcreteboxandopenspandreldeckarchbridgewithamainspanof189．9m)inPanzhihuaCity，SichuanProvincewascitedasanex—ample．Thefirst—orderoptimizationmethodofthefiniteelementsoftwareANSYSwasusedtostudytheoptimizationo

5、fthefasteningstayforcesforthebridgeintwostepsoftheconstructionoptimizationandcompletedbridgeoptimizationandtheANSYSwasalsousedtobuildupthepa—rametermodelofthebridge．Intheconstructionoptimization，theglobalstress0fthearchringwastakenasthetargetfunctionandtheoptimizationcalculationofthef

6、asteningstayforcesintheprocessofthecantilevercastingwasimplemented．Inthecompletedbridgeoptimization，theben—dingmomentandeccentricdistanceswererespectivelytakenasthetargetfunctions，theinfluencesofliveloadeffectwereconsideredandthefasteningstayforcesatthetimeofthelongestcantileverweregl

7、oballyadjusted．Theresultsofthestudyshowthatinthecantilevercasting，thetensilestresslevelsoftheoptimizedarchringobviouslydecreaseandtheconstructionsafetyofthearchringinthecantilevercastingisensured．Theforceconditionsofthearchringofthecompletedbridgeareeffectivelyimproved，whichensurestha

8、tthef