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| 提高高鐵橋梁墩柱橋梁模板結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)效率 |
為提高高鐵橋梁墩柱橋梁模板結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)效率，避免橋梁模板工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化程度低問題，對(duì)橋梁墩柱橋梁模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行優(yōu)化�；诮Y(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)體系關(guān)系角度分析了橋梁模板結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的影響因素，建立了高鐵橋梁墩柱橋梁模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用遺傳算法求解橋梁模板最優(yōu)設(shè)計(jì)，并建立基于BIM模型的橋梁模板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)流程，以支持設(shè)計(jì)人員自動(dòng)化設(shè)計(jì)橋墩橋梁模板結(jié)構(gòu)體系方案。實(shí)例應(yīng)用驗(yàn)證表明，橋梁模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法可有效避免橋梁墩柱橋梁模板工程設(shè)計(jì)精細(xì)度不足問題，優(yōu)化后結(jié)構(gòu)質(zhì)量降低37.9%，改善了傳統(tǒng)橋梁模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式中人為因素的影響，有效提高橋梁墩柱橋梁模板工程設(shè)計(jì)效率。
自20世紀(jì)以來，高速鐵路由于其快捷、安全、綠色等突出優(yōu)點(diǎn)，備受世界各國關(guān)注，建設(shè)規(guī)模持續(xù)大，關(guān)于高速鐵路的研究也與日俱增川。尤其隨著信息化技術(shù)的高度發(fā)展，如何推進(jìn)高速鐵路工業(yè)化、智能化制造將成為高速鐵路產(chǎn)業(yè)建設(shè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提質(zhì)增效的重大研究方向。
近年來，現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)為研究高鐵橋梁智能化設(shè)計(jì)引入了新的技術(shù)手段�；赟iPESC平臺(tái)和ANSYS優(yōu)化模塊，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行合理優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)材料最省，成本最小;針對(duì)新型剪刀式折疊橋梁展橋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)多目標(biāo)優(yōu)化問題，通過建立展橋機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和靜力學(xué)模型，應(yīng)用遺傳算法和非線性規(guī)劃混合算法有效降低了展橋油缸、連桿、關(guān)鍵鉸點(diǎn)受力峰值;綜合考慮地震作用下結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)及性能等因素，建立基于偏好序的交互式多目標(biāo)綜合優(yōu)化決策方法，克服了梁式橋梁全壽命抗震設(shè)計(jì)的反復(fù)試算和波動(dòng)校核的問題;應(yīng)用均勻設(shè)計(jì)與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法優(yōu)化了橋梁最優(yōu)性能下的結(jié)構(gòu)參數(shù);針對(duì)橋梁設(shè)計(jì)優(yōu)化的多目標(biāo)干擾問題，建立基于造價(jià)與跨中最大彎矩值的優(yōu)化模型，有效降低了橋梁設(shè)計(jì)成本;通過研發(fā)大跨度橋梁管理平臺(tái)探索計(jì)算機(jī)技術(shù)在橋梁設(shè)計(jì)方案比選中的應(yīng)用，提高橋梁設(shè)計(jì)效率;基于山區(qū)鐵路地形研究了一套算法，能夠自動(dòng)繪制設(shè)計(jì)圖紙，進(jìn)行橋梁智能設(shè)計(jì)。
然而，現(xiàn)階段的橋梁建設(shè)管理過程中仍然存在工程設(shè)計(jì)、施工自動(dòng)化程度不足等問題，嚴(yán)重制約了整個(gè)橋梁建設(shè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。尤其是對(duì)橋梁橋梁模板設(shè)計(jì)的研究相對(duì)較少，目前橋梁墩柱的橋梁模板設(shè)計(jì)基本是基于結(jié)構(gòu)形式的結(jié)構(gòu)質(zhì)量優(yōu)化研究，基于結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)質(zhì)量優(yōu)化研究卻極為缺乏。同時(shí)，現(xiàn)有的橋梁模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程是在荷載作用下，進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性的驗(yàn)算過程，這種設(shè)計(jì)過程雖然可滿足結(jié)構(gòu)承載力的要求，但對(duì)于橋梁模板結(jié)構(gòu)板厚、支撐肋間距等結(jié)構(gòu)構(gòu)件參數(shù)的取值依賴設(shè)計(jì)人員的工程經(jīng)驗(yàn)，無法充分考慮所有取值可能，難以保證結(jié)構(gòu)體系質(zhì)量最優(yōu)的問題。
因此，通過對(duì)高鐵橋梁墩柱橋梁模板結(jié)構(gòu)體系研究，進(jìn)行系統(tǒng)化分析，結(jié)合BIM協(xié)同設(shè)計(jì)理念，從結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)上考慮降低橋梁模板結(jié)構(gòu)總質(zhì)量。研究如何在保證橋梁模板工程結(jié)構(gòu)安全的前提下，優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)，降低橋梁墩柱橋梁模板結(jié)構(gòu)總質(zhì)量，從而提高橋梁模板工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)利用效率，達(dá)到橋梁墩柱橋梁模板工程設(shè)計(jì)安全、經(jīng)濟(jì)雙贏的效果。m.fjhuatuanli.cn |
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