姜开明+程庆庆+孙建鹏+张倩

摘要：为使钢混叠合梁斜拉桥索力得到最大程度的优化，利用ANSYS有限元软件对某实际工程进行建模、施加约束及荷载、求解等步骤之后，调用软件的优化分析模块，以主梁的弯曲应变能作为目标函数，各拉索索力作为设计变量，采用一阶分析法进行迭代优化，从而获得优化的拉索索力。分析结果表明：该优化方法是准确、有效的，可以用于叠合梁斜拉桥的索力优化；叠合梁斜拉桥优化后的各索索力及索力分布规律对同类型叠合梁斜拉桥达到合理成桥状态时的索力判定及调整具有一定的指导意义。

关键词：叠合梁斜拉桥；恒载索力；优化分析：分布规律

中图分类号：U448.27文献标志码：B

Abstract： In order to optimize the cable tension of cablestayed bridge with concrete-steel beam， the model for a bridge project was built with ANSYS， and constraints and loads were applied. The optimized cable tension was obtained by calling the optimization analysis module of ANSYS， using the bending strain of main beam as objective function， setting each cable tension as design variables and applying firstorder methods for iterative optimization. The results show that the optimization is accurate and effective， and the distribution of cable tension after the optimization helps to determine and adjust the cable tension when the bridge is completed.

Key words： cablestayed bridge with concretesteel beam； dead load cable tension； optimization analysis； distribution

0引言

叠合梁斜拉桥是在钢结构主梁上铺装混凝土结构桥面系的一种特殊结构，主梁与桥面系通过连接件共同受力。钢材与混凝土的结合，可以充分发挥材料的优势，形成强度高、刚度大、延性好的结构形式[12]。与其他类型的斜拉桥类似，确定最优的成桥索力是叠合梁斜拉桥结构分析的关键问题。同时，基于其独特的结构形式，使得在确定该种桥型恒载索力的过程中存在着与其他斜拉桥不同的问题[35]。

在优化斜拉桥索力的问题上，常见的优化方法有：弯矩最小法、弯曲能量最小法、零位移法、应力平衡法、刚性支承连续梁法、影响矩阵法等。当跨径较长使得斜拉桥拥有较多拉索时，零位移法或刚性支承连续梁法将难以获得最优的成桥状态。……