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摘要
渐进演化类拓扑优化方法在预应力混凝土小箱梁的预应力钢束优化设计中具有广阔的应用前景。以1片30 m简支预应力混凝土小箱梁为对象，借助ANSYS有限元平台开展了基于渐进演化类拓扑优化的预应力钢束设计，首先对结构进行实际设计工况下的二维及三维拓扑优化，两者得到的最优拓扑结构基本类似；然后根据二维最优拓扑结构构建组合模型并进行模型分析，按照组合模型的受力特性优化布置箱梁的预应力钢束。与传统设计方法的对比结果表明：在正常使用极限状态下，经优化后的箱梁满足各应力验算要求，跨中部位上缘压应力增加14.2%，下缘拉应力减少13.8%，有效预防了箱梁下缘裂缝的产生，并降低了跨中挠度。
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单位湖南科技大学; 土木工程学院
