基于GESO的钢筋混凝土梁拓扑优化方法研究

作者：郑中华; 杨宏卫

来源：交通科学与工程, 2022, 38(02): 95-101.

DOI：10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.2022.02.012

• 钢筋混凝土梁
• GESO
• 拓扑优化
• 荷载作用
• 边界条件
• 配筋

为克服仅将钢筋混凝土作为单一材质进行拓扑优化的弊端，提出了GESO算法对分离式钢筋混凝土模型进行拓扑优化，并对拓扑解进行了简化，分别验证了二维矩形梁与三维T梁的钢筋布置方案。研究结果表明：与经典ESO算法相比，GESO算法效率更高，删除率、对称性及美观性均更优；基于GESO算法的二维矩形梁与三维T梁初始拓扑优化构型，经简化后可得到钢筋布置形式，优化后的矩形梁和T梁的位移、应力变化幅度较小；但不同荷载、位移边界条件下，拓扑优化后的钢筋布置形式存在显著差异，实际配筋设计中应考虑结构受荷形式与边界情况，获得配筋设计的最优方案。