新型索拱桥索力与拱轴线双优化实用方法

摘要

针对新型索拱桥的特点,提出一种可同时进行索力和拱轴线双优化的方法.基于影响矩阵的原理和迭代法,以弯曲应变能最小为优化目标,提出在抗弯惯性矩无穷小的三铰拱索拱桥有限元模型上,进行拱轴线迭代的实用方法,以同时达到索拱桥的索力调整与拱轴线双优化的目标.以跨径600 m索拱桥作为算例,验证本文方法的有效性及实用方法各参数对结果的影响.研究结果表明:与仅考虑一种优化因素相比,本文方法弯矩分布更合理,弯矩极值约小10％,弯曲应变能约小20％.抗弯惯性矩无穷小模型比抗压刚度无穷大模型能得到更小的弯曲应变能状态;三铰拱模型迭代收敛性能比两铰拱与无铰拱模型的优;索拱桥压力线高次抛物线拟合后的结构内力比低次抛物线结果的优.