SCWCBM中钢悬臂优化设计

摘要

混凝土箱梁正交异性钢悬臂板拓宽方法(SCWCBM)是一种新型的不增设桥墩的箱梁拓宽方法.采用该法加宽后整个结构能协同安全工作的重要前提是确保钢悬臂结构与混凝土后浇隔板间的接触面受力合理,在此前提下,引入拓扑优化理论以指导钢悬臂梁的外形设计,并结合施加预应力的钢悬臂结构的受力特点,推导出保证接触面受力合理的横向体外预应力筋位置的理论范围的解析式.最终提出基于钢-混凝土接触面受力问题的钢悬臂优化设计思路:先对钢悬臂的外形进行拓扑优化计算,再利用推导出的解析式求出横向体外预应力筋位置的理论范围,随后进行接触面加劲肋的细部设计,最后验算接触面应力.按照该思路进行SCWCBM中钢悬臂优化设计可以减少不必要的试算次数,节约计算资源,为SCWCBM的推广提供理论支持.