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橋墩橋梁模板結構自動設計數學模型

1.問題描述
    為簡化橋梁墩柱橋梁模板結構體系設計,建立數學模型,提出以下假設:
    (1)橋梁墩柱的尺寸、高度及橋梁墩柱的形狀類型是預先確定的;
    (2)對于每塊橋梁模板,設計的荷載是已知的,如澆筑壓力、振動壓力、最大負載等;
    (3)橋梁模板結構構件材料性能滿足規范要求,無性能損傷;
    (4)橋梁模板結構體系構件的豎肋、橫肋、背楞等間距排列設計;
    (5)橋梁模板結構構件結構應力等效滿足設計規范要求。
2.數學模型
    建立數學模型的目標是在滿足結構性能要求的前提下,確定合理橋梁墩柱橋梁模板結構構件的布置形式,使橋梁模板結構體系總質量最小。其中,根據橋梁模板設計的形式,橋梁模板質量分為兩類,即“面板質量”和“支撐質量”。這兩類質量具體計算如下式中,M,為橋梁墩柱橋梁模板支撐楞的總質量;L3為支撐楞間距;、3為支撐楞的截面面積;;L為橋梁墩柱橋梁模板面板長度;、為橋梁墩柱橋梁模板面板寬度;;h為橋梁墩柱橋梁模板高度;Ps為支撐楞的密度系數。
    橋梁模板結構體系設計中,由于橋梁模板體系承受著橋梁墩柱施工期間的外部荷載,需驗算其體系組成部分的強度、剛度、穩定性,橋梁模板各組成部分抗彎強度按簡支跨計算,其中橫、豎肋抗剪強度按5跨連續梁計算。根據設計規范中的橋梁模板驗算要求,具體約束條件如式(2)所示式中,、為橋梁模板荷載設計值、為橋梁模板荷載標準值;o,分別為面板和支撐結構應力;試分別為面板和支撐結構撓度;;L為橋梁模板構件間距,分別為橫肋、豎肋、背楞間距;k。和m。分別為面板的彎矩系數、撓度系數;k和m分別為5跨連續梁彎矩系數、撓度系數和I分別為結構的抗彎、抗剪模量;;E為結構彈性模量;u為泊松比。www.tekeme.com

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