摘要：拓扑优化理论在结构优化设计中受到了越来越多的关注。随着综合管廊在现代城市的兴建,管廊截面的优化对结构受力的合理性及经济造价有着重要影响。通过最小柔度法研究了管廊在水土荷载作用下的截面形式,并根据优化结果提出了两种易于实现的工程模型。此外,对于所提出的两种工程模型进行了有限元仿真及参数讨论。结果表明,所提出的两种工程模型能够有效地增强管廊刚度和减小结构应力,也进一步印证了拓扑优化结果的工程价值,以期为相关人员提供参考。

摘要：目的将固体物理学中周期结构理论拓展应用到土木工程中,计算框剪结构的频散动力特性,进一步研究框剪结构的滤波减振特性.方法首先应用COMSOL M ULTIPHYSICS建立了框剪结构标准层楼结构模型并施加周期性边界条件,求解计算框剪结构频散关系;其次参数分析讨论了框剪结构典型参数对第一衰减域的影响;最后应用ANSYS对框剪结构模型进行模态分析、频率响应分析和时程分析,验证其滤波特性.结果框剪结构频散曲线具有带特性.当外部激励处于滤波衰减域范围内时,振动随着传播不断衰减,结构响应较小;相反当外部激励处于滤波衰减域范围之外时,振动随着传播没有衰减,结构响应较大.结论应用周期结构理论,可有效分析框剪结构的滤波减振特性,利用该特性有望在设计阶段对框剪结构进行优化布置,从而减小框剪结构内部设施在外部激励下的动力响应.