大跨度斜拉桥合理成桥状态确定方法分析研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

斜拉桥是目前大跨度桥梁最流行的桥型之一，斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。大跨度斜拉桥是由主梁、塔柱、斜拉索三种基本构件组成的高次超静定柔性结构体系。斜拉桥的受力可以看成是用高强度钢材制成的斜拉索将主梁多点吊起，主梁恒载及作用在主梁上的活载通过斜拉索传至主塔，再通过塔柱传至地基。

由于斜拉桥是内部高次超静定结构，其成桥内力状态具有多样性，而成桥内力分布的好坏是衡量设计优劣的重要指标之一。斜拉桥主梁和索塔的受力状态对索力大小很敏感，而斜拉桥索力可以调节，故斜拉桥的设计存在一个通过优化成桥索力来优化成桥内力的合理成桥受力状态的确定问题。

因此，如何合理地确定索力，使斜拉桥处于合理的受力状态，成为斜拉桥设计中的关键问题。一旦确定斜拉桥的结构体系，总能找出一组斜拉索力，使结构体系在确定性荷载作用下，某种反映受力性能的目标达到最优，这组索力对应的成桥状态就是该目标下最优的成桥内力状态。求解这组最优索力，并在斜拉桥中加以实施，也就实现了斜拉桥的恒载受力优化。因此，在不改变结构参数的前提下，斜拉桥恒载状态的优化，也就转化为斜拉索力的优化问题。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容

1）资料搜集与整理，阅读有关的国内外文献，翻译相关的外文文献，选题开题，撰写任务书及开题报告；

2）学习并能熟练应用结构有限元分析软件——ansys；

3. 研究计划与安排

第1～1周：①外文阅读与翻译。主要包括：a. 阅读有关外文文献（至少3篇）；b. 翻译与设计任务有关的文章，要求不少于10000字符（原文）或不少于5000汉字；②收集、整理相关方面的资料，明确毕业设计任务和思路，撰写并提交任务书及开题报告。开题报告字数不少于1500 字，参考文献不少于15 篇（其中外文献不少于3篇）；

第2～3周：学习并能熟练应用结构有限元分析软件——ansys；

第4～7周：依据桥梁结构尺寸、材料信息等设计资料建立大跨度斜拉桥有限元模型；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 姚玲森. 桥梁工程 [m]. 2版. 北京：人民交通出版社，2008.

[2] 夏禾. 桥梁工程.[m]. 北京：高等教育出版社，2011.

[3] 项海帆．高等桥梁结构理论[m]．北京：人民交通出版社，2001．