基于响应面法的钢-混组合桥面系优化设计

作者：吕文舒; 陈星烨; 唐焱; 张祖军

来源：公路工程, 2020, 45(02): 86-92.

DOI：10.19782/j.cnki.1674-0610.2020.02.015

• 桥梁工程
• 钢-混组合桥面系
• 缩尺模型
• 响应面法
• 多参数优化设计

对桥梁结构进行优化设计和可靠性研究时,采用传统的设计方法可能会遇到计算工作量繁重的问题,应用响应面法进行优化设计是有效解决该问题的途径之一。以某大跨悬索桥钢-混组合桥面系为研究对象,结合节段缩尺模型试验研究,以有限元软件Workbench为计算平台,建立相应的参数化有限元模型。以组合桥面系重量最轻为经济目标,最大变形及最大弯曲应力为约束,基于响应面法对其进行多参数优化设计,并对优化结果进行了有限元分析验证。计算结果表明:节段缩尺模型静力试验结果与有限元分析结果吻合较好,建立的有限元模型很好地反映了试验模型实际的受力状态;基于响应面法优化设计后组合桥面系质量减小了3.57%,在满足力学性能要求的同时,减轻了结构自重,降低了工程造价,为钢-混组合桥面系设计提供了良好的概念设计模型。

• 单位
  中冶长天国际工程有限责任公司; 土木工程学院; 长沙理工大学