一种多塔斜拉桥边塔设计方法技术

本发明专利技术涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种多塔斜拉桥边塔设计方法。该方法包括以下步骤：S1基于相同初步塔底横向尺寸和初步塔底壁厚，根据纵向控制组合作用下不同纵向尺寸对应的塔底轴力及纵向弯矩，确定优化塔底纵向尺寸；S2基于相同优化塔底纵向尺寸和初步塔底壁厚，在横向控制组合作用下不同横向尺寸对应的塔底轴力及横向弯矩，确定优化塔底横向尺寸；S3在有限元模型中获取纵向控制组合作用下，优化后塔底纵向尺寸和横向尺寸下的塔底应力，根据塔底应力与容许应力的关系，返回步骤S1，对塔底纵向尺寸和横向尺寸再次优化，或者优化塔底壁厚得到最优塔底壁厚。能够解决现有技术中桥塔尺寸优化工作量大的问题，提高结构设计的经济性。经济性。经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种多塔斜拉桥边塔设计方法


[0001]本专利技术涉及桥梁工程
，具体涉及一种多塔斜拉桥边塔设计方法。

技术介绍

[0002]三塔斜拉桥整体竖向刚度主要由中塔决定，边塔刚度对整体结构的竖向刚度影响甚微。塔底一般为边塔纵横向受力的控制截面。塔底纵向尺寸主要影响塔底纵向弯矩和轴力，塔底横向尺寸主要影响塔底横向弯矩和轴力。塔底纵向尺寸主要影响纵向弯曲应力，塔底横向尺寸主要影响横向弯曲应力，应力的小范围调整可通过壁厚变化来适应，纵向是主要受力方向，因此调整的先后次序是纵向尺寸、横向尺寸、壁厚。存在一组较优的塔底几何参数，以较小的尺寸保证塔底应力满足规范要求，既减小了塔柱内力、塔底反力，又减少了桥塔及基础的工程数量，具有较好的经济性。但是现有的方法中需要不断的试算才能找到合适的平衡点，导致计算量大，影响设计效率。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种多塔斜拉桥边塔设计方法，能够解决现有技术中需要不断的试算才能找到合适的平衡点，导致计算量大，影响设计效率的问题。
[0004]为达到以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多塔斜拉桥边塔设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：基于相同初步塔底横向尺寸和初步塔底壁厚，根据纵向控制组合作用下不同初步塔底纵向尺寸对应的塔底轴力及纵向弯矩，确定优化塔底纵向尺寸；S2：基于相同优化塔底纵向尺寸和初步塔底壁厚，根据横向控制组合作用下不同初步塔底横向尺寸对应的塔底轴力及横向弯矩，确定优化塔底横向尺寸；S3：在有限元模型中获取在纵向控制组合作用下，基于优化塔底纵向尺寸、优化塔底横向尺寸和初步塔底壁厚条件下的塔底应力，根据塔底应力与容许应力的关系，基于优化塔底横向尺寸返回步骤S1，对塔底纵向尺寸和塔底横向尺寸再次优化，或者继续优化初步塔底壁厚得到最优塔底壁厚。2.如权利要求1所述的多塔斜拉桥边塔设计方法，其特征在于，所述的根据塔底应力与容许应力的关系，基于优化塔底横向尺寸返回步骤S1，对塔底纵向尺寸和塔底横向尺寸再次优化，或者继续优化初步塔底壁厚得到最优塔底壁厚，包括：判断塔底应力与容许应力的差值是否大于第一设定值：若是，则将优化塔底横向尺寸带入S1步骤作为初步塔底横向尺寸，对塔底纵向尺寸和塔底横向尺寸再次优化，直至优化后对应的塔底应力与容许应力的差值不大于第一设定值；若否，判断塔底应力与容许应力的差值是否大于第二设定值，若是，不断调整初步塔底壁厚，直至优化后横向控制组合或纵向控制组合作用下对应的塔底应力与容许应力的差值不大于第二设定值，得到最优塔底壁厚。3.如权利要求1所述的多塔斜拉桥边塔设计方法，其特征在于，所述的基于相同初步塔底横向尺寸和初步塔底壁厚，根据纵向控制组合作用下不同初步塔底纵向尺寸对应的塔底轴力及纵向弯矩，确定优化塔底纵向尺寸，包括：建立基于塔底的初步塔底纵向尺寸、初步塔底横向尺寸和初步塔底壁厚的有限元模型；逐步调整初步塔底纵向尺寸，得到不同初步塔底纵向尺寸下纵向控制组合对应的塔底轴力及纵向弯矩；建立各个初步塔底纵向尺寸与对应的塔底轴力及纵向弯矩的函数关系，进一步得到纵向控制组合下的塔底应力函数；根据纵向控制组合下的塔底应力函数，确定优化塔底纵向尺寸。4.如权利要求3所述的多塔斜拉桥边塔设计方法，其特征在于，各个初步塔底纵向尺寸对应在纵向控制组合下的塔底应力函数关系为：σ(ai)＝Nz(ai)/A(ai)+Mz(ai)/W(ai)其中，ai为第i个初步塔底纵向尺寸，σ(ai)为第i个初步塔底纵向尺寸对应的塔底应力，A(ai)为第i个初步塔底纵向尺寸对应的塔底截面积，Nz(ai)为第i个初步塔底纵向尺寸对应的塔底轴力，Mz(ai)为第i个初步塔底纵向尺寸对应的纵向弯矩，W(ai)为为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汉顺，董学智，罗扣，王东晖，黄细军，陈志涛，谢馨，彭凌风，郑晗，靳彦军，
申请(专利权)人：中铁大桥勘测设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：