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原文传递基于全过程的斜拉桥索力优化

论文题名：	基于全过程的斜拉桥索力优化
关键词：	斜拉桥;索力优化过程;最小二乘法;预应力
摘要：	本文论述了基于全过程的斜拉桥索力优化过程。斜拉桥以其造型优美、跨越能力大而受到工程师的青睐，混凝土斜拉桥又因其造价较低在国内得到广泛的应用。斜拉桥索力可调性使得结构设计具有更大的灵活性，同时也存在着索力优化的问题。混凝土斜拉桥的斜拉索与体内预应力筋均应视为预应力，因此优化时必须将索力与预应力同时考虑。斜拉桥的索力优化不仅要满足成桥受力合理，而且要保证施工过程及运营阶段的安全，以及结构的极限承载力。基于此，就以上问题进行研究，完成了以下工作： (1)介绍了国内外斜拉桥索力优化的研究成果，在分析现有索力优化仅为针对成桥的局部优化的基础上，提出了基于施工、成桥、运营及承载力极限状态的全过程优化思想。 (2)基于影响矩阵思想，以拉索施工初张力为设计变量，选取合理的成桥内力为目标函数，以施工阶段受力安全及索力均匀为约束条件，提出了最小二乘索力优化方法。该方法可以同步优化施工及成桥阶段内力，并可通过反复迭代解决各种几何非线性问题。经算例分析，该方法切实可行，应用良好。 (3)基于最小二乘优化方法，本文以拉索施工初张力及预应力筋张力共同作为设计变量，以成桥内力合理及预应力筋用量最小为目标函数，以施工阶段受力安全及索力均匀为约束条件，提出了斜拉桥多目标优化方法。该方法可同时优化索力及预应力，同步优化施工及成桥阶段内力。针对某混凝土斜拉桥对优化过程中索力均匀性约束、目标函数选取等进行了参数分析，并得出了最终优化结果。 (4)介绍了斜拉桥材料、几何非线性分析方法及程序化思想，采用已有双重非线性程序进行了斜拉桥承载力分析，比较不同优化方法对结构极限状态的影响，得出了相应的结论。
作者：	王聪
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	方志
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文