基于正交试验设计的正交异性钢桥面系多因素优化研究

作者：王柏文; 唐焱^*; 刘扬; 王龙

来源：西安建筑科技大学学报(自然科学版), 2018, 50(06): 842-855.

DOI：10.15986/j.1006-7930.2018.06.012

• 正交异性钢桥面系
• 子模型
• 正交试验设计
• 响应面法
• 多目标优化设计

以某大跨悬索桥钢箱梁为研究对象,建立精细化的局部正交异性钢桥面系有限元模型.采用正交试验设计方法,研究了最不利轮载作用下正交异性板结构参数及铺装层材料与结构参数对铺装层力学特性的影响.以钢桥面铺装体系质量最轻和铺装层横向拉应力最小为目标函数,拟合得到各变量间响应面模型,最后对正交异性钢桥面系进行优化设计.结果表明:轮载对称施加在U肋正上方时,铺装层内横向拉应力及弯沉值最大;最不利轮载作用下,铺装层弹性模量变化对铺装层横向拉应力、铺装层与钢桥面板间层间剪应力、铺装层弯沉值影响最为显著,增大铺装层厚度及弹性模量可改善钢桥面系受力状况,钢桥面板厚度变化对钢桥面系力学特性影响较小;基于响应面对正交异性钢桥面系进行多目标优化设计,减小了铺装层横向拉应力的同时,降低了结构自重,具有很好的应用价值.

• 单位
  中冶长天国际工程有限责任公司; 长沙理工大学; 土木工程学院