提籃式鋼拱-結合梁組合體系橋梁合理成橋狀態的確定

(上海同豐工程咨詢有限公司，上海 200444)

0 引言

梁拱組合體系橋成橋狀態包括成橋內力狀態和成橋位移狀態，合理的成橋內力狀態要求吊桿受力均勻，并充分發揮拱的受壓特性及梁的受彎特性；合理的成橋位移狀態要求成橋線形平順，達到設計要求。吊桿力作為設計變量，決定著拱梁結構的成橋狀態。梁拱組合體系橋吊桿力確定的方法與斜拉橋合理索力確定的方法是相似的[1,2]，目前，確定梁拱組合體系橋合理成橋吊桿力的目標函數大多選擇彎曲能量，而衡量結構受力性能的好壞不能用單一的目標來表示，需要綜合考慮多種目標。文獻[3]以彎曲能量最小來初定成橋狀態,再以主梁成橋恒載彎矩可行域作為約束,綜合考慮索力的均勻性以及拱梁的受力情況，適當調整索力，得到合理成橋狀態。文獻[4]中運用無約束優化法最小化彎曲能量，得出一組不均勻的吊桿力，再通過最小二乘法均勻化這組吊桿力。文獻[5]是以極小化結構的彎曲能量為目標，考慮彎矩、位移、吊桿內力的約束條件，得到合理成橋狀態的吊桿力。一般來說，系桿拱橋(柔梁剛拱)基本上是以主梁的線形或彎矩為目標，對于剛梁剛拱、剛梁柔拱體系而言，主梁承擔彎矩的能量較強，如果僅僅以主梁的彎矩或彎曲能量為優化目標顯然不是那么合理的[6]。但是對于剛拱剛梁來說，如果主梁、拱肋承擔彎矩的能力都比較強，這時目標函數中梁拱彎曲能量比重的確定可根據相應工程的實際情況具體分析?！?br>