基于拓扑优化的钢桥结构合理构型研究 |
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引用本文: | 朱黎明.基于拓扑优化的钢桥结构合理构型研究[J].河南大学学报(自然科学版),2019,49(5):612-617. |
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作者姓名: | 朱黎明 |
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作者单位: | 河南大学土木建筑学院,河南开封,475004 |
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摘 要: | 采用拓扑优化的方法,对钢桥结构的合理构型设计进行了研究.首先,基于Hypermesh建立了一个矩形区域的初始有限元模型,在赋予钢材参数后,进行了静力分析.然后,对模型设定可设计区域,以结构刚度为约束条件,结构总质量最小为目标函数,应用OptStruct对钢桥进行了拓扑优化.最后,提炼结构优化后的计算模型,重新进行有限元静力分析,得到结构的位移和应力分布,并将优化结果与初始模型的结果进行了对比分析.研究结果表明:优化后的结构合理构型表现为拱和桁架的组合结构,通过优化设计,在结构刚度和强度基本不变的情况下,钢桥结构的总质量可降低54%.该方法应用于一个旧桥加固工程中,有效性和可行性得到了验证.
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关 键 词: | 钢桥 拓扑优化 结构形态 |
Research on the Optimal Configuration of Steel Bridge Based on Topology Optimization |
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