为提高高铁桥梁墩柱桥梁模板结构体系设计效率,避免桥梁模板工程设计自动化程度低问题,对桥梁墩柱桥梁模板结构设计方法进行优化。基于结构组成和结构体系关系角度分析了桥梁模板结构体系设计的影响因素,建立了高铁桥梁墩柱桥梁模板结构设计数学模型,应用遗传算法求解桥梁模板最优设计,并建立基于BIM模型的桥梁模板结构的设计流程,以支持设计人员自动化设计桥墩桥梁模板结构体系方案。实例应用验证表明,桥梁模板结构设计方法可有效避免桥梁墩柱桥梁模板工程设计精细度不足问题,优化后结构质量降低37.9%,改善了传统桥梁模板结构设计模式中人为因素的影响,有效提高桥梁墩柱桥梁模板工程设计效率。 自20世纪以来,高速铁路由于其快捷、安全、绿色等突出优点,备受世界各国关注,建设规模持续大,关于高速铁路的研究也与日俱增川。尤其随着信息化技术的高度发展,如何推进高速铁路工业化、智能化制造将成为高速铁路产业建设转型升级、提质增效的重大研究方向。 近年来,现代信息技术迅速发展,尤其是计算机技术为研究高铁桥梁智能化设计引入了新的技术手段。基于SiPESC平台和ANSYS优化模块,对桥梁结构模型进行合理优化,实现结构材料最省,成本最小;针对新型剪刀式折叠桥梁展桥机构设计多目标优化问题,通过建立展桥机构的运动学和静力学模型,应用遗传算法和非线性规划混合算法有效降低了展桥油缸、连杆、关键铰点受力峰值;综合考虑地震作用下结构的经济及性能等因素,建立基于偏好序的交互式多目标综合优化决策方法,克服了梁式桥梁全寿命抗震设计的反复试算和波动校核的问题;应用均匀设计与BP神经网络方法优化了桥梁最优性能下的结构参数;针对桥梁设计优化的多目标干扰问题,建立基于造价与跨中最大弯矩值的优化模型,有效降低了桥梁设计成本;通过研发大跨度桥梁管理平台探索计算机技术在桥梁设计方案比选中的应用,提高桥梁设计效率;基于山区铁路地形研究了一套算法,能够自动绘制设计图纸,进行桥梁智能设计。 然而,现阶段的桥梁建设管理过程中仍然存在工程设计、施工自动化程度不足等问题,严重制约了整个桥梁建设产业的发展进程。尤其是对桥梁桥梁模板设计的研究相对较少,目前桥梁墩柱的桥梁模板设计基本是基于结构形式的结构质量优化研究,基于结构体系的结构质量优化研究却极为缺乏。同时,现有的桥梁模板结构设计过程是在荷载作用下,进行结构强度、刚度及稳定性的验算过程,这种设计过程虽然可满足结构承载力的要求,但对于桥梁模板结构板厚、支撑肋间距等结构构件参数的取值依赖设计人员的工程经验,无法充分考虑所有取值可能,难以保证结构体系质量最优的问题。 因此,通过对高铁桥梁墩柱桥梁模板结构体系研究,进行系统化分析,结合BIM协同设计理念,从结构体系设计上考虑降低桥梁模板结构总质量。研究如何在保证桥梁模板工程结构安全的前提下,优化结构体系设计,降低桥梁墩柱桥梁模板结构总质量,从而提高桥梁模板工程结构设计利用效率,达到桥梁墩柱桥梁模板工程设计安全、经济双赢的效果。www.zbtaixing.com |