吊杆力优化论文-车小林

吊杆力优化论文-车小林

导读:本文包含了吊杆力优化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:钢筋混凝土拱桥,合理成桥状态吊杆索力,施工阶段吊杆索力,施工控制

吊杆力优化论文文献综述

车小林[1](2019)在《钢筋混凝土系杆拱桥合理成桥状态与吊杆索力优化研究》一文中研究指出对于下承式钢筋混凝土系杆拱桥,吊杆是一个起传递力作用且非常关键的受拉构件。吊杆索力是否合理对于桥梁的内力状态与线形状态有非常大的影响,若不合理会缩短桥梁的使用寿命。因此,如何确定系杆拱桥的成桥吊杆索力和施工吊杆索力,在施工阶段中怎样才能实现实际状态与目标状态的高度拟合,以及从设计-施工及运维过程中某些参数发生变化是否影响桥梁结构安全性。本文以某大桥为依托就求解系杆拱桥合理成桥吊杆索力、合理施工吊杆索力、施工阶段控制分析以及针对某些参数对桥梁结构的影响分析展开研究,主要研究内容如下:(1)首先建立桥梁的成桥有限元模型,采用刚性支承连续梁法、刚性吊杆法、零位移法,弯曲能量法四种方法,确定出合理成桥状态下吊杆索力值,并依据四种方法,桥梁的受力状态,总结出四种方法优缺点,同时对合理成桥状态吊杆索力进行优化。采用刚性支承连续梁法、刚性吊杆法、零位移法得到的索力相差较小,索力较为均匀,方法的本质是相同的,对于弯曲能量法以控制拱肋系梁最小弯曲能为目标得到的索力合理均匀,方法简单。得出的索力值,为成桥状态提供一个目标值。(2)其次对于合理施工阶段吊杆索力值的确定,本文分别采用正装迭代法、倒退分析法、倒退分析-正装迭代综合法、无应力状态分析法以上面章节得到的合理成桥状态为目标。求解出合理施工吊杆索力值,总结这几种方法的优缺点:对于采用正装迭代,方法原理简单,意义明确,适用于大部分桥梁,能够考虑混凝土的收缩徐变与吊杆的垂度效应,但是一次计算的结果与目标值偏差较大,需要多次迭代,工作量较大。倒拆-正装迭代这种计算方法,首先提出一组较为接近的初始索力进行迭代计算,有效减小迭代次数。无应力状态法只要保证其无应力长度与无应力曲率不变,对不同张拉方案得到的结果都是一致的。同时用无应力状态法对比分析叁种张拉方案下桥梁结构的受力状态,对比分析出方案3:拱肋的1/4、3/4处分别向中部与端部间隔张拉时,结构的内力处于最优状态。(3)对于桥梁的施工控制,本文主要对混凝土水化热、支架变形与承载力、吊杆索力、拱肋与系梁应力以及线形进行监控,保证桥梁的安全施工。通过上述计算可得到水化热控制值、支架变形值、吊杆的初张拉力与铺装完成后的终张吊杆力的理论值以及吊杆张拉的每个阶段拱肋与系梁的应力及变形值。并且得出以下结论:水化热控制主要是温度的记录,主要包括:进、出水口的温度;混凝土内部温度传感器的温度;大气温度;混凝土表面的温度,因此施工阶段应该严格控制。对于支架的控制,主要包括消除弹性变形,调整立模标高,同时保证支架有足够的支撑力。对于吊杆索力、应力与线形的控制主要是针对关键施工阶段理论控制值,施工时需注意实测值与理论值的对比,若有偏差及时调整。我们能将理论计算得到的理论值应用于实践,指导桥梁施工,同时希望能为同类型桥梁的施工提供技术参考。(4)由于设计思路的不同、施工的误差、或者由于桥梁运营阶段造成的桥梁损伤等因素。本章主要探究拱肋刚度、横撑类型、拱肋侧倾、自重误差、吊杆刚度折减、吊杆破坏等参数对桥梁结构内力的影响,得出以下结论:拱肋的刚度与材料的特性和截面尺寸有关,设计阶段选择不同材料与截面对拱肋的应力、自振频率、桥梁的稳定性有非常大的影响,而对吊杆索力基本无影响。横撑类型不同,本质上也是横撑刚度的不同,桥梁的屈曲系数与自振频率对横撑刚度的变化很敏感,横撑刚度变化对拱肋的应力和吊杆索力基本无影响;由于施工误差会导致生拱轴线的侧倾,研究发现,拱肋侧倾5°虽然会对拱肋、吊杆的内力造成影响,但影响相对较小,而且对比向外侧倾与不发生侧倾两种状态,向内侧倾更加安全。混凝土超方与少方对吊杆索力的影响最为明显;运营期间,吊杆发生锈蚀、损伤会影响吊杆自身的受力,同时也会影响桥梁其他构件的受力,从而影响桥梁的安全。研究发现,随着时间的推移,吊杆刚度降低后,对拱肋的影响并不大,在拱脚、1/4、跨中、3/4位置影响相对突出:对吊杆影响明显,特别是边吊杆的变化最大。最后希望可以为同类型桥梁的设计与施工提供一些参考。(本文来源于《贵州大学》期刊2019-06-01)

曾冠锋[2](2018)在《系杆拱桥吊杆力的全局优化与合理拱轴线探讨》一文中研究指出吊杆力和拱轴线是拱桥设计中的两大关键要素,其直接影响到结构整体受力以及工程造价,一直是桥梁工程师重点研究的课题。然而由于设计理论尚不完善,拱梁组合体系吊杆力求解较为繁琐,传统优化方法的缺陷导致难以得到最优解;而拱肋受力复杂,常用拱轴线与合理拱轴线往往有一定偏差。基于上述的问题,本文将多种填充采样准则和Kriging法相结合,编制改进的序贯抽样全局优化算法,将其应用在成桥吊杆索力的求解中;以及将悬索桥分段悬链线理论应用到拱轴线设计优化中,主要工作如下:(1)回顾了成桥吊杆力的优化方法,指出其在搜索方向、全局最优解、约束处理上存在的问题;统计不同类型拱桥的拱轴线分布,总结规律并指出不足。(2)介绍传统全局优化算法的求解流程,在此基础上,对Kriging法进行系统阐述,引入多种填充采样准则,提出两套自动搜索策略以实现全局和局部的平衡搜索,把约束并入到采样准则子问题中进行处理。同时对改进算法的模型拟合、终止准则等提出建议,用两个数值算例说明算法的可靠性。(3)取两座刚性拱刚性系梁的拱梁组合体系——东华大桥和濠江一桥作为工程算例,建立其ANSYS模型,取吊杆力作为变量、在改进算法中设置不同的目标函数和约束,用数论法抽样产生初始样本,利用MATLAB赋予变量迭代并提取结果,优化后其总应变能、弯矩分布等得到较大的改善。(4)阐述了悬索桥中分段悬链线线型的计算原理,提出将分段悬链线应用于拱轴线形中,给出具体的求解迭代步骤并编制MATLAB程序,并用一个简单算例与悬链线、二次样条曲线拱肋进行受力比较。(5)以东华大桥、濠江一桥和凤凰叁桥作为工程背景,将求解出来的分段悬链线坐标代入midas Civil中进行计算,结果表明,恒载包络和恒载包络加1/2活载工况其拱肋弯曲应变能总和、弯矩极值等均有一定程度的改善。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-04-15)

李剑锋[3](2018)在《下承式钢管混凝土系杆拱桥吊杆索力优化》一文中研究指出随着材料的不断改进,系杆拱桥这种桥梁形式越来越多的出现在我国桥梁建设中,科学技术的进步和国家经济建设的发展也为其提供了良好的支持。由于外部静定内部超静定的特殊结构形式,对于吊杆索力的优化计算一直是工程界的热点。吊杆索力的合理分布直接影响桥梁的安全使用,特别是短吊杆的突然断裂,一直是系杆拱桥事故的重要原因之一。因此对于系杆拱桥吊杆索力的研究具有极其重要的意义。本文以银吴客专银川南特大桥128m系杆拱桥为工程背景,对成桥吊杆索力和吊杆初始张拉力做优化计算。本文首先通过查阅国内外相关文献资料,总结陈述斜拉桥的索力计算理论和主要的计算方法及其适用条件,为系杆拱桥的吊杆索力优化计算做理论基础。之后建立银吴客专银川南特大桥128m系杆拱桥的有限元模型,进行成桥分析和施工过程分析,重点内容为合理成桥状态吊杆索力的确定、合理张拉顺序确定和吊杆施工初张力的确定。本文的行文逻辑是首先获得合理成桥状态,之后确定吊杆张拉顺序,最后确定吊杆的初始张拉力。在成桥合理吊杆索力计算时,运用多种斜拉桥的索力计算方法,逐一单独计算系杆拱桥的吊杆索力,排除了不适用于系杆拱桥这种结构形式的计算方法,之后多种方法结合使用,得到了目标索力。也从吊杆等频率的角度对成桥吊杆索力进行了计算。在确定吊杆张拉顺序时,利用倒拆原理,拟定四种张拉方案,先倒拆获得吊杆初张力,之后正装计算,对比施工过程中全桥的力学表现,选择最优的张拉顺序。在这一过程中解决了拆除支架这一施工步骤的倒拆模拟,实现了数据的较好闭合。在吊杆初张力计算中,对比正装迭代法和倒拆法的计算结果,并考察吊杆在施工过程中的索力变化,最终获得了理想的吊杆初张力。通过对系杆拱桥的索力优化计算,证明适用于斜拉桥的计算方法在系杆拱桥中并不完全适用,虽然二者同属于典型的叁元结构,但是结构的差异决定计算方式的差异。我们也可得出,仅靠单一的计算方法很难得到理想的优化结果,多种方法的结合使用较为合理。本文通过理论计算对银吴客专银川南特大桥128m系杆拱桥的吊杆索力进行了优化计算,研究成果对同类桥梁具有一定参考价值。(本文来源于《兰州交通大学》期刊2018-04-01)

李豪[4](2018)在《苏岭山大桥施工阶段与成桥状态吊杆力优化研究》一文中研究指出吊索构件在缆索承重桥梁中具有调整结构内力和桥面线形的作用。目前国内外学者对于斜拉桥的索力优化研究比较深入,也形成了众多实用的理论方法。有关系杆拱桥的吊杆索力优化研究则相对较少。借鉴斜拉桥索力优化方法或通过改进将其应用于系杆拱桥具有理论研究价值和实际工程意义。本文以下承式钢桁拱桥——苏岭山大桥(70m+240m+70m)为工程背景,对其施工阶段与成桥状态的吊杆索力进行优化研究。研究成果如下:1、系统地回顾和归类了近年来桥梁索力优化理论的各种方法,并对各种方法的优劣进行了对比总结。选取影响矩阵法并对其改进后和有约束的能量最小法分别用于苏岭山大桥施工阶段与成桥状态的吊杆力优化中。2、在苏岭山大桥施工方案与设计参数已经确定的情况下,经过参考相关工程经验与计算分析后,提出在施工过程中将吊杆初次张拉力控制为对应梁段自重1/2的张拉方法。3、在考虑了结构非线性的情况下,采用基于影响矩阵法思想的正装迭代法对施工阶段吊杆第二次张拉进行了优化计算。成功实现了对所有吊杆仅张拉两次就能使得所有吊杆力达到期望的成桥索力,减小了反复调索的施工成本。4、基于有约束的能量最小法,以拱肋和主梁的拉压与弯曲应变能之和为优化目标,索力上下界、主拱主梁关键截面的位移和弯矩的上下界为约束条件,建立了苏岭山大桥的合理成桥状态索力优化的模型。5、对粒子群优化算法(PSO)的优缺点予以分析,并在其基础上加以改进,提出了一种改进的粒子群算法(IPSO)用于吊杆拱桥的索力优化。以IPSO为优化算法,在MATLAB平台调用ANSYS有限元模型,结合有约束的能量最小法,对苏岭山大桥合理成桥状态索力进行优化。成功得出成桥优化索力,将其与设计索力相比较,索力优化后的成桥结构状态更加合理。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2018-03-01)

张锦凯[5](2017)在《钢箱系杆拱桥柔性吊杆的参数识别及索力优化》一文中研究指出钢箱系杆拱桥完美结合了钢材和箱型截面的优点,是一种无推力的梁拱组合体系桥。其主要结构包含钢箱拱肋、吊杆、纵梁(系杆)、横梁、桥面行车道系统、风撑和下部构造等,其中钢箱拱肋、吊杆和系杆为主承重结构。桥面的荷载借助于吊杆传递给钢箱拱肋,吊杆在其中扮演了重要的角色,所以准确的测试索力并对其进行优化就显得至关重要。本文以安徽省某淮河大桥右汊叁跨钢箱系杆拱桥为工程依托,针对系杆拱桥柔性吊杆安装张拉施工过程中的一些关键技术问题进行分析探索,主要的研究内容为以下几个方面:1结合工程实际及国内外对索力测试方法的研究,给出了目前索力测试的常用方法,比较了其优缺点。分析总结了频率法测索力的一些问题,并对不同边界条件下吊杆索力的计算公式分别采用解析法和能量法的理论进行了推导。2分析了影响柔性吊杆索力测试精度的因素,并以安徽省某淮河大桥为工程背景对吊杆抗弯刚度、边界条件和计算长度等参数进行了识别。3分析总结了索力优化的方法及其优缺点,并在考虑影响矩阵的基础上,利用Madis Civil 2015中的未知荷载系数法对安徽省某淮河大桥的成桥吊杆索力进行了优化。国内外对于系杆拱桥索力优化的研究不多,大多是参照斜拉桥的索力优化理论。本文的分析研究结果不仅为该桥的施工监控和健康监测提供了指导,同时对于相同类型的桥梁结构也有很好的借鉴意义。(本文来源于《长安大学》期刊2017-04-27)

王春龙,饶瑞[6](2015)在《系杆拱桥吊杆更换的索力优化分析》一文中研究指出索力优化是系杆拱桥吊杆更换的一项重要工作,选择合适的索力优化方法有利于吊杆更换后的桥梁运营安全。本文推导了系杆拱桥的索力影响矩阵,以施调索力的安全范围为隐性约束条件,采用索力最大偏差最小法的索力优化方法,以某系杆拱桥为工程背景对其索力进行优化计算。结果表明:优化后的索力均匀、结构受力合理、线形平顺,说明本文方法具有较好的应用前景。(本文来源于《公路交通科技(应用技术版)》期刊2015年06期)

李广群[7](2015)在《基于系杆拱桥成桥吊杆索力优化方法》一文中研究指出一般来说,在系杆拱桥施工进程当中,针对成桥吊杆索力进行确定并完成有效优化可谓是其关键工作内容,其重要性不容忽视。在此,本文将针对基于系杆拱桥成桥吊杆索力优化方式进行简要探讨。(本文来源于《四川水泥》期刊2015年05期)

刘志翁,彭仕凤[8](2015)在《钢管混凝土拱连续梁桥吊杆二次张拉索力优化》一文中研究指出以某连续梁拱桥为工程背景,利用影响矩阵法,求出吊杆二次张拉调值向量,对二次张拉施工过程进行优化。提出的优化方案经过Midas软件模拟计算,证明该优化方案简单有效。分析成果可为今后系杆拱桥吊杆二次张拉施工控制方面提供参考。(本文来源于《河南城建学院学报》期刊2015年01期)

傅金龙,黄天立[9](2014)在《系杆拱桥成桥吊杆索力优化方法的比较研究》一文中研究指出针对具有刚性拱和刚性系梁的系杆拱桥成桥吊杆索力优化问题,本文借鉴斜拉桥成桥索力优化问题的研究成果,尝试将用于斜拉桥索力优化的方法应用于系杆拱桥的吊杆索力优化,以研究其应用于确定系杆拱桥吊杆索力时的适用性。在综述常见的几种索力优化方法,如刚性支承连续梁法、零位移法、内力平衡法、刚性吊杆法、弯曲能量最小法、弯矩最小法、有约束的弯曲能量最小法和影响矩阵法等方法的基础上,结合具体的工程实例,通过比较分析计算得到的吊杆索力及其相应的系梁、拱肋弯矩,探讨了这些方法在确定系杆拱桥成桥吊杆优化索力上的适用性。研究结果表明:刚性支承连续梁法和零位移法不适用于本类系杆拱桥的吊杆索力优化;由于合理选取控制截面和相应的内力目标值比较困难,所以单独应用内力平衡法通常难以得到较好的优化结果,但该法可结合其他方法共同使用;刚性吊杆法的索力优化结果并不理想,但当拱肋刚度(相对于系梁刚度)较大时,其索力优化结果稍好;弯曲能量最小法和弯矩最小法的吊杆索力优化结果较好,适用于本类系杆拱桥的初步设计阶段;使用有约束的弯曲能量最小法时,宜在弯曲能量最小法或其他较理想的优化结果的基础之上制定约束条件,进行更深一步的优化,该法适用于在施工图设计阶段和施工监控过程中确定成桥吊杆索力。(本文来源于《第23届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)》期刊2014-10-10)

傅金龙,黄天立[10](2014)在《刚性系杆拱桥成桥吊杆索力优化方法的适用性研究》一文中研究指出针对刚性系杆拱桥的成桥吊杆索力优化问题,在综述常见的几种索力优化方法基础上,结合具体的工程实例,通过比较分析吊杆索力及其相应的系梁、拱肋弯矩,探讨这些方法在确定刚性系杆拱桥成桥吊杆优化索力上的适用性。研究结果表明:刚性支承连续梁法和零位移法不适用于此类系杆拱桥,内力平衡法和刚性吊杆法不适用于本文的工程实例;弯曲能量最小法和弯矩最小法适用于在初步设计阶段确定此类系杆拱桥的成桥吊杆索力;有约束的弯曲能量最小法适用于在施工图设计阶段和施工监控过程中确定此类系杆拱桥的成桥吊杆索力。(本文来源于《铁道科学与工程学报》期刊2014年04期)

吊杆力优化论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

吊杆力和拱轴线是拱桥设计中的两大关键要素,其直接影响到结构整体受力以及工程造价,一直是桥梁工程师重点研究的课题。然而由于设计理论尚不完善,拱梁组合体系吊杆力求解较为繁琐,传统优化方法的缺陷导致难以得到最优解;而拱肋受力复杂,常用拱轴线与合理拱轴线往往有一定偏差。基于上述的问题,本文将多种填充采样准则和Kriging法相结合,编制改进的序贯抽样全局优化算法,将其应用在成桥吊杆索力的求解中;以及将悬索桥分段悬链线理论应用到拱轴线设计优化中,主要工作如下:(1)回顾了成桥吊杆力的优化方法,指出其在搜索方向、全局最优解、约束处理上存在的问题;统计不同类型拱桥的拱轴线分布,总结规律并指出不足。(2)介绍传统全局优化算法的求解流程,在此基础上,对Kriging法进行系统阐述,引入多种填充采样准则,提出两套自动搜索策略以实现全局和局部的平衡搜索,把约束并入到采样准则子问题中进行处理。同时对改进算法的模型拟合、终止准则等提出建议,用两个数值算例说明算法的可靠性。(3)取两座刚性拱刚性系梁的拱梁组合体系——东华大桥和濠江一桥作为工程算例,建立其ANSYS模型,取吊杆力作为变量、在改进算法中设置不同的目标函数和约束,用数论法抽样产生初始样本,利用MATLAB赋予变量迭代并提取结果,优化后其总应变能、弯矩分布等得到较大的改善。(4)阐述了悬索桥中分段悬链线线型的计算原理,提出将分段悬链线应用于拱轴线形中,给出具体的求解迭代步骤并编制MATLAB程序,并用一个简单算例与悬链线、二次样条曲线拱肋进行受力比较。(5)以东华大桥、濠江一桥和凤凰叁桥作为工程背景,将求解出来的分段悬链线坐标代入midas Civil中进行计算,结果表明,恒载包络和恒载包络加1/2活载工况其拱肋弯曲应变能总和、弯矩极值等均有一定程度的改善。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

吊杆力优化论文参考文献

[1].车小林.钢筋混凝土系杆拱桥合理成桥状态与吊杆索力优化研究[D].贵州大学.2019

[2].曾冠锋.系杆拱桥吊杆力的全局优化与合理拱轴线探讨[D].华南理工大学.2018

[3].李剑锋.下承式钢管混凝土系杆拱桥吊杆索力优化[D].兰州交通大学.2018

[4].李豪.苏岭山大桥施工阶段与成桥状态吊杆力优化研究[D].武汉理工大学.2018

[5].张锦凯.钢箱系杆拱桥柔性吊杆的参数识别及索力优化[D].长安大学.2017

[6].王春龙,饶瑞.系杆拱桥吊杆更换的索力优化分析[J].公路交通科技(应用技术版).2015

[7].李广群.基于系杆拱桥成桥吊杆索力优化方法[J].四川水泥.2015

[8].刘志翁,彭仕凤.钢管混凝土拱连续梁桥吊杆二次张拉索力优化[J].河南城建学院学报.2015

[9].傅金龙,黄天立.系杆拱桥成桥吊杆索力优化方法的比较研究[C].第23届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册).2014

[10].傅金龙,黄天立.刚性系杆拱桥成桥吊杆索力优化方法的适用性研究[J].铁道科学与工程学报.2014

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