基于拓扑优化的铸钢节点优化设计方法

• 作者: 张雪才 徐超 王岳 王正中
• 来源期刊: 钢结构
• 关键词: 铸钢节点 树状柱 拓扑优化 结构优化设计
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: 工程设计
• 页码范围: 108-113
• 页数: 6页
• 字数: 4506字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13206/j.gjg201812022

摘要

铸钢节点是树状柱结构承载的关键所在.为充分保证铸钢节点传力路径合理、承载力高且能克服传统设计带来的壁厚较大问题,提出一种拓扑优化与尺寸优化相结合的节点设计方法.利用拓扑优化获得满足强度与刚度要求的节点最优构型,通过截面尺寸优化减小节点壁厚,实现节点在满足承载力要求下的轻量化设计.在此基础上,结合某实际工程,进行具体优化设计.结果表明:经优化设计的铸钢节点与原节点相比,在正常使用状态下,最大应力降低8.97％,应力分布更加均匀,材料用量减少15.96％,且承载力满足要求,优化效果较为显著.