基于拓扑优化的双层交通混凝土箱梁开孔设计

摘要

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,为简化的双层交通混凝土箱梁腹板模型开孔设计提供理论指导.首先,在试验研究的基础上,讨论三种开孔形式下工字梁的力学性能;其次,对未开孔试验模型进行拓扑优化分析,通过拓扑解建立拉杆-压杆模型;最后,通过对比研究,验证拉杆-压杆模型的可靠性,并为结构进一步的优化设计提供理论指导.