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作者：李谦;于媛媛;夏飞;陈金州;王志刚;
单位：中交第二公路勘察设计研究院有限公司;
摘要：为解决用于跨线桥拆除的自行式模块化运输车(Self-propelled Modular Transporter, SPMT)驮梁支架结构冗余、重量偏大、制造及安装复杂等问题，依托京哈高速公路跨线桥拆除工程，在“16根标准节段钢管立柱+32道联结系杆”驮梁支架初步设计方案的基础上，以体积最小化为优化目标，利用Abaqus软件的拓扑优化模块开展驮梁支架轻量化设计研究，并对轻量化驮梁支架与初步设计的应力、位移及稳定性进行对比分析。结果表明：优化后的驮梁支架体积减少19.8%,支架联结系杆减少至12道，钢管立柱节段数量简化为2节段，节段长度提升至4 m,构件组拼联结接头数量减少约2/3,总重量较初步设计降低1.44 t;在最不利荷载工况下，驮梁支架优化前、后应力变化较小，最大位移差值在2 mm以内，且满足临界荷载系数大于4的稳定性要求。工程实践证明，轻量化驮梁支架力学性能满足要求，虽然安全系数小幅降低，但结构安全性与优化前基本一致；轻量化驮梁支架在施工现场组拼工作量及组拼时间均有所减少，经济效益显著。
关键词：跨线桥;;SPMT;;驮梁支架;;Abaqus拓扑优化;;轻量化设计;;有限元法;;工程应用
基金资助：国家重点研发计划项目(2017YFC0806000);; 湖北省技术创新专项重大项目(2018AA031)~~
