預(yù)應(yīng)力混凝土渡槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及有限元分析.pdf

1、　　預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形渡槽是我國(guó)渡槽建設(shè)常用的結(jié)構(gòu)形式之一，但是，隨著渡槽結(jié)構(gòu)規(guī)模的增大，渡槽受力的復(fù)雜性將隨之增加，需要研究認(rèn)識(shí)其中的變化規(guī)律，使結(jié)構(gòu)各構(gòu)件充分發(fā)揮其自身的受力特性，從而達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)及合理的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
　　結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)作為一種尋找最優(yōu)設(shè)計(jì)方案的技術(shù)，從20世紀(jì)60年代初開始，一直是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的熱門課題。通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠使結(jié)構(gòu)達(dá)到既經(jīng)濟(jì)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(jié)合某矩形預(yù)應(yīng)力渡槽工程，對(duì)渡槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化建模，利用ANSYS軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊，對(duì)渡槽進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，然后對(duì)優(yōu)化前后的渡槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，并對(duì)其受力狀態(tài)展開一系列的分析研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1)預(yù)應(yīng)力渡槽原設(shè)計(jì)方案的三維有限元分析。以渡槽原設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)，運(yùn)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(shè)計(jì)水深及滿槽水深(溫升)和滿槽水深(溫降)四種工況下對(duì)渡槽進(jìn)行了靜、動(dòng)力分析。通過有限元

3、分析結(jié)果可知，渡槽結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變指標(biāo)不僅滿足規(guī)范要求且比較保守，從而說明了原設(shè)計(jì)方案存在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的空間。
　　2)基于ANSYS軟件的渡槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)述了ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本思想，在渡槽原設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，以預(yù)應(yīng)力配筋量及截面尺寸為優(yōu)化變量，利用ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊對(duì)渡槽三種優(yōu)化方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過安全性能和工程造價(jià)的對(duì)比，找出較好的優(yōu)化方案，且該優(yōu)化方案具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
　　3)驗(yàn)證相對(duì)較好的