关键词：钢桁架梁桥；两层面安全分析；结构优化；弹性模量缩减法；广义屈服准则

基金项目：国家自然科学基金(51168003、51169003)；广西自然科学基金重大项目(2012GXNSFEA53002)及主席基金项目(2010GXNSFD169008)

作者单位

杨绿峰广西大学 工程防灾与结构安全教育部重点实验室，南宁 530004; 广西壮族自治区 住房和城乡建设厅，南宁 530028

李琦广西大学 工程防灾与结构安全教育部重点实验室，南宁 530004

张伟广西大学 工程防灾与结构安全教育部重点实验室，南宁 530004

摘要

基于弹性模量缩减法建立了钢桁架梁桥构件安全系数和结构整体安全系数的便捷计算方法，进而提出了结构两层面安全分析和优化方法。首先引入广义屈服准则考虑组合内力作用，根据能量守恒原则确定单元弹性模量缩减策略，利用线弹性有限元法开展迭代计算，求得各迭代步单元承载比，利用迭代首步和末步结果分别确定钢桁架梁桥构件层面和结构层面的安全系数，根据迭代过程各单元承载比的变化，识别高承载构件和低承载构件，据此开展钢桁架梁桥两层面安全分析。结合两层面安全系数之间的定量关系，通过调整高承载和低承载构件的截面强度，使钢桁架梁桥的承载状态和材料消耗得到优化。算例分析表明，该方法具有较高的计算精度，而且能够通过线弹性方法实现复杂结构的安全分析与结构优化，避免了繁琐的非线性分析和优化计算过程。