大跨徑鋼箱梁斜拉橋合理成橋索力的優化

祁 超，李元松，楊 恒，周小龍

武漢工程大學資源與土木工程學院，湖北 武漢 430074

大跨徑鋼箱梁斜拉橋合理成橋索力的優化

祁 超，李元松*，楊 恒，周小龍

武漢工程大學資源與土木工程學院，湖北 武漢 430074

依據影響矩陣調值原理，提出以結構整體彎矩最小為目標，關鍵節點的位移為約束條件的斜拉橋索力優化方法.首先應用Midas/Civil中“未知荷載系數”功能計算滿足特定約束條件的最佳荷載系數，并求出拉索初拉力.然后將系數矩陣與彎矩信息導入Excel中，定義目標函數與約束條件，求出初步優化索力，最后將所得初步索力重新代入Midas/Civil模型中，進行局部微調得最終優化索力.將此方法用于某斜拉橋方案分析，結果表明，優化前后，主梁彎矩減小36%，主塔彎矩減小70%，主梁豎向最大位移減小51%，主塔水平最大位移減小74%，且索力分布均勻，線形更為平順.

斜拉橋；索力優化；未知荷載系數；影響矩陣

斜拉橋是一種由橋塔、加勁梁、斜拉索三種基本構件組成的組合橋梁結構體系，其工作原理是利用橋塔引出的斜拉索作為主梁的彈性中間支承，借以降低主梁的截面彎矩，減輕梁的自重，提高跨越能力［1-2］.斜拉橋屬于高次超靜定結構，其重要特征是索力可以調整，而索力的大小與分布決定了斜拉橋的內力和線形，因此如何通過索力調整使結構的受力處于一個相對較為合理的狀態是斜拉橋設計時一個非常重要的問題.成橋狀態的恒載索力也往往成為評價斜拉橋結構……