大型橋梁結(jié)構(gòu)基于ANSYS的優(yōu)化分析與數(shù)值模擬.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展和國家對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大力投入,現(xiàn)今工程結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出大體積、大跨度、橋梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、視覺效果多樣化的現(xiàn)象。解決這一難題的途徑就是工程經(jīng)驗的積累和理論研究水平的提高。在具體復(fù)雜工程中,工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究與設(shè)計及其數(shù)值模擬分析是復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計和成型的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　本文首先收集國內(nèi)外關(guān)于結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬方面的研究成果,總結(jié)了數(shù)值模擬的發(fā)展概況,并闡述了復(fù)雜結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬的特點和難點。然后結(jié)合工程實例,在ANSYS中對

2、具體工程進行數(shù)值模擬分析。數(shù)值模擬的結(jié)果和具體工程實施過程表明,本文在處理大型復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)的局部模型的數(shù)值模擬方面的方法較妥當。本論文主要工作如下:
　　進行了北盤江新型空腹剛構(gòu)橋空腹區(qū)合理夾角的數(shù)值模擬研究。采用ANSYS中的超級梁單元,得出了懸臂施工態(tài)下,空腹區(qū)的合理幾何參數(shù)為:空腹區(qū)合理的水平段長度大約為45米,下弦桿與橋墩之間的夾角α約取53°到60°之間時,空腹區(qū)的綜合力學(xué)性能相對最好。
　　兼顧施工順序的同時,引

3、入線性規(guī)劃的方法,在確保結(jié)構(gòu)線性工作階段下,對北盤江空腹剛構(gòu)橋空腹區(qū)施工(臨時)扣索索力進行了優(yōu)選。單根扣索索力的優(yōu)化值相對設(shè)計院提供的索力值的最大偏差+45.75％,最小偏差為-0.22%,總索力偏差+1.80%(“+”表示優(yōu)化值比設(shè)計值大,“-”則表示比設(shè)計值小)。從總索力的對比結(jié)果可以看出,使用線性規(guī)劃原理,在約束(應(yīng)力和變形)條件下進行的索力優(yōu)選具有可行性。
　　對某斜拉橋的0號塊進行了特定狀態(tài)下的局部應(yīng)力分析。應(yīng)用加載剛