摘要：以单元的应变能灵敏度为优化准则,利用ANSYS APDL语言二次开发了混凝土深梁构件拓扑优化方法。通过舍弃掉单元应变能灵敏度较低,对结构荷载刚度贡献较小的单元,最终优化得到结构的关键受力桁架;并通过双开洞深梁进行了结构拓扑优化演算验证。结果表明,拓扑优化算法能很好地反映实际结构试验中的传力路径及应力分布,可为深梁结构的配束设计提供参考依据。

摘要：当前在运用渐进结构优化(ESO)时,大多仅设定了单一的静力或动力目标,难以满足工程结构设计的需求。为此,将单目标优化常用的应变能灵敏度和频率灵敏度进行无量纲处理,再与多目标优化理论结合,开发出静动力双目标ESO。通过多个不同边界条件的深受弯构件数值算例,证实了新方法的运行稳定性和普遍适用性,同时还得到了静力优化与动力优化间的权重系数比取值建议。有限元对比分析结果表明,该新方法相较于传统的单目标优化,能够兼顾结构的静动力性能,使结构耗材减少但静力刚度基本维持,同时材料利用率和一阶固有频率还能不断提升。

摘要：研究了预应力加载程度、节点高度变化两类不同设计变量对预应力单层网壳结构承载力的影响.建立以索力值、节点竖向坐标为设计变量,以结构储存应变能最小为目标函数,以结构允许变化空间作为约束条件的优化数学模型.在优化方法上,首先以结构储存应变能最小确定索力值,然后计算节点应变能对竖向坐标灵敏度,以调整节点空间位置进一步减小结构应变能,改善结构受力状态,反复迭代,直至结构形态最优.算例表明本文提出的拉索预应力单层网壳结构形态创建方法可行.

摘要：研究了节点竖向位置对于正交正放网架结构承载力的影响.建立了以节点竖向坐标为设计变量,以结构储存应变能最小为目标函数,以结构允许变化空间作为约束条件的优化数学模型.在优化方法上,首先计算正交正放网架结构的总应变能;然后计算节点应变能对竖向坐标灵敏度,通过调整节点竖向坐标,进一步减小结构总应变能,改善结构受力状态;反复迭代,直至结构形态最优.通过算例表明本文提出的正交正放网架结构形态优化方法是可行的,通过对不同阶段结构矢跨比进行对比,得出了最合理矢跨比.

摘要：桥梁结构一般受到恒载和活载的作用,在结构的拓扑优化过程中,必须考虑载荷的变化.导出了涉及桥梁结构恒载和活载的多载荷工况的应变能灵敏度公式,建立了考虑应力和应变能要求的多约束三维结构优化算法.