大跨度矮塔斜拉桥地震响应优化分析

作者:张清旭 宁晓骏 字学强 张敏


关键字: 矮塔斜拉桥; 地震响应; 动力时程分析; 均匀试验; TOPSIS理想点法;


摘要:

为了研究地震响应下各优化变量对矮塔斜拉桥整体抗震性能的影响程度,该文以温州某特大桥为依托,对各设计参数进行动力响应优化。以双肢薄壁墩墩间距、墩厚、边主跨比以及主塔高度为变量,以E1弹性时程作用下墩底抗弯能力需求比最小和E2弹塑性时程作用下墩底延性转角需求比最小以及疲劳损伤系数最小为优化目标,运用动力时程分析方法,对均匀试验下的参数组合试验模型进行计算分析,采用TOPSIS理想点法进行多目标优化,得出最优试验组合和不同设计参数对试验的影响程度。结果表明:弹性阶段中,1#试验组合墩底抗弯需求比最优;在弹塑性阶段,墩底抗弯需求比目标函数下边主跨比对试验影响程度最大,疲劳损伤系数目标函数下薄壁墩厚度对试验影响程度最大;基于TOPSIS理想点法的多目标优化下最优组合为4#试验组合。研究结果为矮塔斜拉桥的优化研究、抗震设计等提供参考。