大跨度桥梁的结构优化讨论综述1 大跨度桥梁结构及其设计理论的进展随着我国经济的进展,大跨径桥梁的建设在 20 世纪末进入了一个高潮
大跨度桥梁形式多样,有斜拉桥、悬索桥、拱桥、悬臂桁架桥及其它的一些新型的桥式,如全索桥,索托桥,斜拉 2 悬吊混合体系桥、索桁桥等等
其中,悬索桥和斜拉桥是大跨径桥梁进展的主流
近 20 年来进展最快的大跨径桥梁是斜拉桥,而遥遥领先的是悬索桥
当前世界最大跨度的悬索桥是 1998 年建造的日本明石海峡大桥,其主跨度为 1991m;世界最大跨度的斜拉桥是 1999年建造的日本多多罗桥,其主跨度为 890m;而中国最大跨径的悬索桥是江苏润杨长江公路大桥,主跨度 1490m,在世界悬索桥行列中位居第三;中国最大跨径的斜拉桥为江苏南京长江第二大桥,主跨度 628m,在世界钢箱梁斜拉桥中位列第三;湖北荆州长江公路大桥,主跨径达 500m,在世界预应力混凝土斜拉桥中位列第二
目前的桥梁技术已经能较好的解决现存问题,但是随着桥梁跨度不断增大,向着更长、更大和更柔方向进展,为了保证其可靠性、耐久性、行车舒适性、施工简易性和美观性及其统一还有大量的工作要做
桥梁工程结构设计的过程也就是如何处理桥梁结构的安全性(可靠性、耐久性)、适用性(满足功能要求及行车舒适性)、经济性(包括建设费用和维修养护费用)及美观性的过程
传统的桥梁结构设计,要求设计者根据设计要求和实践经验,参考类似的桥梁工程设计,通过推断去构思设计方案,然后进行强度、刚度、和稳定等各方面的计算
但由于设计者经验的限制,确定的最终方案往往不是理想的最优方案,而仅为有限个方案中接近最优的可行方案
桥梁结构优化理论是传统桥梁结构设计理论的重大进展,也是现代桥梁设计的目标
它是使所有参加设计计算的量部分以变量出现,在满足法律规范和规定的前提下,形成全部结构设计的可行方案域,并利用数学手段,按预定的要求寻求最优