基于拓扑优化的双层交通混凝土箱梁开孔设计

作者：王磊佳; 祝明桥^*; 胡秀兰; 唐明杰

来源：工程力学, 2020, S1: 282-286.

• 结构工程
• 拓扑优化
• 加窗
• 工字型梁
• 腹板开孔
• 抗弯

双层交通混凝土箱梁是由钢筋和混凝土两种材料组成,而它们的工作性质可抽象为由钢筋和混凝土构成的拉杆-压杆模型。引入一种新的拓扑优化方法"加窗渐进结构优化算法"建立反映结构工作机理的拉杆-压杆模型,为双层交通混凝土箱梁腹板开孔设计提供理论指导。介绍了拓扑最优解建立拉杆-压杆模型和如何完成结构配筋设计方法。结果表明:通过加窗渐进结构优化算法获得的拓扑最优解能较好的呈现结构内部受力状态;根据优化方法完成的工字梁结构配筋及开孔设计与试验设计相比,开孔率增加了5.5倍,极限荷载增长了1.2倍,但钢筋用量减少了30%。

• 单位
  湖南科技大学; 土木工程学院