合肥某高速公路龙门架的安装实例

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合肥某高速公路为双向四车道，每条车道宽3米，即横梁跨越12米。 规范规定道路桥涵的极限高度在5m以上，两梁高度差为1m，因此柱高为6m。 柱、梁的截面尺寸按市场规范中的标志杆取，即柱截面外径320mm、壁厚8mm、梁外径160mm、壁厚6mm、两梁间腹杆外径60mm、壁厚6mm。 标识棒的材料为Q235，弹性模量为200GPa，泊松比为0.3。 招牌由铝合金制成，密度为0，根据招牌规定，招牌尺寸为0。 6块招牌设置成直接固定在标识杆横梁上。
根据工程概况中的初始参数和实际约束条件，建立了龙门交通标志杆架设的数学模型。 其中，n是符号个数； v是标识棒总体积，d是棒材的壁厚，m是ith杆的* * *应力值l是第一条的长度，R1是柱截面的内径； R2是梁横截面内径； Rl-、R1分别是柱半径的上限和下限，数值为60毫米和152毫米； R2Mn和R2m分别是波束半径的上限和下限，数值分别为40mm和74mm。
计算柱的应力控制截面，即柱的底部的* * *应力与应力控制截面的设计强度之比。 由于标志杆的结构是不静定的，所以存在内力的再分布。 根据传统的全应力法优化理论，计算中应该引入松弛指标。 因此，根据式(3)和式)4)，使优化柱截面积相对于初始柱截面积之比与通过计算得到的优化截面外半径r1=2b(r(1-b  ) ) d相等，此时将R1代入柱，求出两个柱截面参数(计算通过内力计算优化的柱应力控制截面的应力1，将1代入上述公式，重复上述计算步骤直到r-r。 梁的优化计算步骤与柱相同，因此省略说明。
如果龙门架的交通标志杆满足最小尺寸和受力约束，通过上述计算过程，杆的截面尺寸在第8次迭代时几乎不变。 记录每次迭代的参数，计算符号极点的体积。 最优化结果的参数如表1所示，参数随反复次数变化的线图。

第8次反复的柱和梁的截面尺寸与第7次反复的截面尺寸大致相同。 此时，R1和R2的值分别为80.6和45.7，在设计变量的上限和下限的范围内。 标识杆柱、梁应力控制段的应力分别为101.9MPa和89.2MPa。 对R1、R2代标志杆进行刚度校核后，计算得出梁刚度控制段位移值为0.0483米，柱刚度控制段位移值为00195米，梁柱挠度在1/500~1/200的范围内，满足设计要求。 如上所述，基于全应力法的优化结果满足约束条件和设计要求，因此优化结果可以为* * *结果，该杆的优化体积v为0.1189m3，比原始体积低31.5%。

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