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原文传递索桁人行吊桥的力学分析与优化

论文题名：	索桁人行吊桥的力学分析与优化
关键词：	索桁人行吊桥;力学分析;结构优化;参数化建模
摘要：	索桁体系桥梁是一种属于“拉-拉”体系的新阵型，与普通悬索桥相比，其加劲梁刚度可忽略不计，影响桥梁力学性能的设计参数更多，结构受力更加复杂，当前关于该桥型的理论研究刚刚起步，尚无成熟的设计计算理论。本文以排湖人行索桁桥为工程背景进行力学性能分析和结构参数优化，主要研究内容及结论如下：　　1、以排湖桥为工程实例，将上下缆索矢高、主缆截面直径、初始索力、主塔塔柱尺寸等七个参数作为设计变量进行参数化建模，探索了利用ANSYS建模分析该类桥梁的方法。　　2、基于缆索抛物线理论提出了适合索桁桥成桥状态分析的解析方法。并用有限元分析模型进行验证和对比。结果表明应用该方法所确定的成桥状态满足成桥平衡条件。同时满足后续几何非线性分析的收敛要求。这表明所发展的索桁桥成桥状态理论是合理可行的。　　3、基于索桁桥成桥理论建立了索桁桥优化分析模型。该模型首先通过分析得到七个优化变量的取值范围。然后根据该类桥梁特性提出状态变量约束条件。最后以经济性和刚度控制方面提出两个目标函数。利用该模型分别以最大刚度、单设计变量和经济性三个角度针对主缆系统进行优化设计，然后针对全桥经济性进行整体优化。实例分析表明，通过优化可在造价相同前提下大幅提升该类桥梁的整体刚度。
作者：	李凌霄
专业：	建筑与土木工程
导师：	陈志军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华中科技大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文