基于正交试验法的桁架式桥梁模型性能研究

作     者：葛智溶 

作者机构：上海理工大学机械工程学院 

出 版 物：《重庆工商大学学报(自然科学版)》 (Journal of Chongqing Technology and Business University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主　　题：桁架式桥梁 正交数值模拟试验 方差分析 抗震性能指标 

摘      要：【目的】针对桁架式桥梁在实际载重情况下的抗震性能问题，提出了基于正交试验法的桁架式桥梁模型优化框架，得出了桥梁快速经济合理的设计方法。【方法】基于传统桥梁模型，首先，该方法建立了简化的桁架式桥梁有限元模型，并选取桥面宽度、桥面厚度和建造材料作为试验因素，设计了三因素三水平的正交数值模拟试验。其次，对有限元仿真结果的各项数据进行方差分析和回归分析，研究了各桥梁构造参数对抗震性能指标的敏感性。最后通过静力学和动力学分析，验证了优化后桥梁模型的准确性。【结果】在对正交试验数据进行方差分析和回归分析后，结果表明桥面宽度对最大应力的影响程度最为显著，其次为桥面厚度，而材料密度的影响较为次要。通过有限元计算分析了在受力状态下的结构变形和桥梁结构的振动特性，验证了桥梁结构在受力和振动方面的结构可行性。【结论】结果表明，正交试验法与仿真软件的结合应用能够快速而有效地了解各因素对桥梁性能的影响，同时为桁架结构抗震性能提升提供了理论依据，有望促进桥梁高效设计和优化方法提升。