城市互通式立交匝道曲线梁桥优化模型设计方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115821666A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202210397328.6(22)申请日2022.04.15(71)申请人广西交科集团有限公司地址530007广西壮族自治区南宁市西乡塘区新康西路158号(72)发明人陈君翔邱波施智黄超然甘剑剑(74)专利代理机构北京卓岚智财知识产权代理有限公司11624专利代理师宋文婉(51)Int.Cl.E01C1/04(2006.01)G06F30/13(2020.01)权利要求书1页说明书4页附图7页(54)发明名称城市互通式立交匝道曲线梁桥优化模型设计方法(57)摘要本发明提供城市互通式立交匝道曲线梁桥优化模型设计方法，属于立交匝道曲线梁桥设计领域，运用Midas系列软件，针对不同作用组合、工况条件和曲率半径进行匝道曲线梁的内力、位移、应力响应量的分析、模拟、计算和对比，获得各响应量的分布规律，确定最不利特征值；针对影响力学性能的主要因素提出相应的结构设计技术，以减小曲线梁弯扭耦合效应产生的不利响应，有效降低结构应力和提高抗裂能力。使小半径曲线匝道梁桥结构性能在互通立交工程中得到更好地发挥。优化了桥梁结构设计，获得了该互通式立交总体优化方案。有效提高了复杂环境下曲线梁桥的设计质量和效率，具有良好投资效益和推广应用价值。CN115821666ACN115821666A权利要求书1/1页1.城市互通式立交匝道曲线梁桥优化模型设计方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤1：根据互通立交匝道曲线梁桥的工程特点，通过合理拟定桥跨结构、优化截面设计和改进支承条件，设计立交匝道曲线梁桥的结构参数；步骤2：匝道桥跨曲线主梁按全预应力混凝土构件进行设计，根据结构实际形状和工况条件建立计算模型，为数值计算提供必要的输入数据；步骤3：确定曲线梁结构响应量，并对内力分析与计算；步骤4：位移分析与计算；步骤5：应力分析与计算，验证优化模型。2.根据权利要求1所述的城市互通式立交匝道曲线梁桥优化模型设计方法，其特征在于：步骤1中设计立交匝道曲线梁桥的结构参数的具体过程为：依托工程曲线匝道A包含两跨一联和三跨一联的连续曲线梁桥，跨径组合分别为2×25m+3×20m，2×25m箱梁截面采用单箱单室，顶板宽度为8m，底板宽度为4m，等截面梁高1.6m，曲率半径185m，3×20m箱梁截面采用单箱单室，顶板宽度为8m，底板宽度为4m，等截面梁高1.4m，曲率半径90m。3.根据权利要求1所述的城市互通式立交匝道曲线梁桥优化模型设计方法，其特征在于：步骤2中，计算模型采用单梁模型，施工阶段数量分为3个阶段：施工阶段1为成桥状态，施工阶段2为二期恒载加载，施工阶段3为十年收缩徐变，持续时间3650天，采用MidasCivil系列软件对立交桥匝道曲线梁结构进行有限元模拟，通过调整曲线参数，对不同参数组合下的响应量本构图进行分析，得到参数优化方向和结论。4.根据权利要求1所述的城市互通式立交匝道曲线梁桥优化模型设计方法，其特征在于：步骤3的具体过程为，响应量中的作用效应组合包括作用工况和作用效应组合，作用工况包括静力作用工况和移动作用工况，作用效应组合包括基本组合、频遇组合和准永久组合，选取A匝道包含的相同跨径不同曲率半径的联长进行内力分析比较，采用的相同跨径为2×25m，曲率半径分别为160m、185m、210m、250m、300m、400m，曲率半径不小于设超高推荐半径R＝150m，匝道顶板宽度为8m、底板宽度为4m、等截面梁高1.6m，建立有限元模型并得到弯矩包络，得到弯矩最大值，不同曲率半径弯梁桥最大弯矩变化规律。5.根据权利要求4所述的城市互通式立交匝道曲线梁桥优化模型设计方法，其特征在于：步骤4的具体过程为，对于位移分析，采用相同跨径为2×25m，曲率半径分别为160m、185m、210m、250m、300m、400m的曲线梁桥进行横向位移计算和对比，得到横向位移，并分析结果汇总，得到变化趋势，曲线半径弯梁桥横向位移的影响大，结合工程现场条件，尽选择大曲线半径。6.根据权利要求5所述的城市互通式立交匝道曲线梁桥优化模型设计方法，其特征在于：步骤5的鸡腿过程为：曲线梁应力分析中，采用A匝道相同跨径为2×25m，曲率半径分别为160m、185m、210m、250m、300m和400m的曲线梁桥进行应力分析、计算和对比，得到应力，对应力分析结果汇总，得到不同曲率半径弯梁桥最大应力变化趋势。2CN115821666A说明书1/4页城市互通式立交匝道曲线梁桥优化模型设计方法技术领域[0001]本发明涉及立交匝道曲线梁桥设计领域，尤其涉及城市互通式立交匝道曲线梁桥优化模型设计方法。背景技术[0002]城市互通立交匝道小半径曲线梁桥设计尚