考虑恒活载及结合处弯矩的混合梁斜拉桥索力优化

考虑混合梁斜拉桥钢混主梁结合处的弯矩及恒活载作用,综合3种单一的索力优化方法,采用3步法进行成桥状态下的索力优化,确定最优成桥状态。首先以主梁钢混结合处的弯矩和成桥索力为约束条件,以塔梁的弯曲和拉压应变能之和为目标函数,以斜拉索的初张力为设计变量,进行有约束的恒载索力优化;再引入活载作用,采用内力平衡法,确定主梁各控制截面的弯矩可行域;最后以塔的最大水平变位最小为目标函数,以成桥索力和控制截面的弯矩可行域为约束条件,优化得到成桥索力。结合混合梁斜拉桥实例,利用有限元方法建立成桥索力的优化模型,采用ANSYS优化模块进行求解。计算结果表明,混合梁斜拉桥的索力优化3步法合理可行,可以全面考虑恒活载及结合处的弯矩,优化后的索力呈均匀变化趋势,主梁的强度储备安全,梁和塔变形小。