杭州湾大桥北航道桥结构优化研究

摘要

应用三维空间有限元模型,进行斜拉桥结构优化设计.利用有限元法进行结构分析,求出优化所需的状态变量,挠度、应力和频率.综合考虑设计变量、状态变量和目标函数的联系,应用混合罚函数建立优化模型.运用一阶优化计算方法和引入灵敏度分析进行算法优化,使结构在应力、变形和频率等约束条件下达到最小造价.以通用有限元软件ANSYS作为平台,编制相应程序,综合考虑斜拉桥结构静力性能和动力性能,用两种不同方案对杭州湾大桥北航道桥主桥进行结构优化设计,使全桥造价分别降低9.1%和5.5%.