基于拓扑优化的变参数桥梁结构优化设计

• 作者: 周艺 邱勇 何文云 郭金楠 阮艳平
• 来源期刊: 重庆建筑
• 学科: 工学
• 关键词: 失稳破坏 荷载组合 变参数桥梁 拓扑优化 结构设计竞赛
• 年，卷（期）: 2022,（10）
• 所属期刊栏目: 材料与技术
• 页码范围: 59-62
• 页数: 3页
• 分类号: U444
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-9107.2022.10.59

摘要

以第十四届全国大学生结构设计竞赛赛题《变参数桥梁结构模型设计与制作》为依托，综合应用拓扑优化、形状优化和尺寸优化等设计方法，探索在限定空间、随机静止荷载和运动荷载组合条件下，满足结构强度、稳定性和位移变形要求的竹制桥梁结构模型。对于左右对称并叠加动荷载的加载情况，优化得到的结构模型质量为290.2g，测点最大位移ε1=-2.642mm；左右不对称同时叠加动荷载加载情况下，优化得到的结构模型质量为 294.2g，测点最大位移 ε2=-2.823mm。结果表明：对变参数桥梁结构模型进行拓扑优化设计能够避免结构发生失稳破坏，同时可大幅降低试错成本。