預應力混凝土渡槽結構優(yōu)化設計及有限元分析.pdf

1、　　預應力鋼筋混凝土矩形渡槽是我國渡槽建設常用的結構形式之一，但是，隨著渡槽結構規(guī)模的增大，渡槽受力的復雜性將隨之增加，需要研究認識其中的變化規(guī)律，使結構各構件充分發(fā)揮其自身的受力特性，從而達到安全、經濟及合理的設計目標。
　　結構優(yōu)化設計作為一種尋找最優(yōu)設計方案的技術，從20世紀60年代初開始，一直是結構設計領域中的熱門課題。通過結構優(yōu)化設計能夠使結構達到既經濟又安全的要求，具有重要的工程意義和廣闊的發(fā)展前景。
　　本

2、文結合某矩形預應力渡槽工程，對渡槽結構進行參數(shù)化建模，利用ANSYS軟件優(yōu)化設計模塊，對渡槽進行優(yōu)化設計，然后對優(yōu)化前后的渡槽結構進行有限元分析，并對其受力狀態(tài)展開一系列的分析研究，主要研究內容如下：
　　1)預應力渡槽原設計方案的三維有限元分析。以渡槽原設計方案為基礎，運用大型商用有限元分析軟件ANSYS建立了三維有限元模型，在渡槽無水、設計水深及滿槽水深(溫升)和滿槽水深(溫降)四種工況下對渡槽進行了靜、動力分析。通過有限元

3、分析結果可知，渡槽結構的應力、應變指標不僅滿足規(guī)范要求且比較保守，從而說明了原設計方案存在結構優(yōu)化設計的空間。
　　2)基于ANSYS軟件的渡槽結構優(yōu)化設計。簡述了ANSYS結構優(yōu)化設計的基本思想，在渡槽原設計方案的基礎上，以預應力配筋量及截面尺寸為優(yōu)化變量，利用ANSYS優(yōu)化設計模塊對渡槽三種優(yōu)化方案進行優(yōu)化設計，通過安全性能和工程造價的對比，找出較好的優(yōu)化方案，且該優(yōu)化方案具有顯著的經濟效益。
　　3)驗證相對較好的