作者：王朗 劉欽 吳辰 陳仲 陳彪

指導老師：

【1】 技術背景

本次設計針對橋梁結構，應用背景為橋梁工程。結構應用過程中承受橋梁使用過程中承受豎向均布荷載，橋墩在水中收到的水流沖擊集中力作用，車輛在橋面上分布不均勻的彎矩，橋梁側面受到的均布風荷載，橋墩底面與橋面兩側的固定約束。橋面總體會受到壓彎作用與扭轉變形。常規設計會根據既有規范對結構進行設計，但是這種設計往往不考慮結構用料，會造成一定程度的浪費。為了更好的優化結構受力及結構傳力性能，本案例對橋面與墩柱的承接部分結構進行優化設計。

【2】 模型資料

本次分析模型針對結構的橋面與墩柱的承接部分，其模型尺寸見圖1，

                 

 

 

      圖1橋梁整體結構及其尺寸

模型使用中承受橋梁使用過程中承受豎向均布荷載，橋墩在水中收到的水流沖擊作用，車輛在橋面上分布不均勻的彎矩，橋梁側面受到的均布風荷載，橋墩底面與橋面兩側的固定約束。荷載作用承受橋梁使用過程中承受豎向均布荷載，橋墩在水中收到的水流沖擊的集中力作用，車輛在橋面上分布不均勻的彎矩，橋梁側面受到的均布風荷載。它們分別作用在結構的各橋面表面，墩柱位置，橋面兩端，橋面兩側。

【3】 建模及分析過程

1. 模型

 

 

2.荷載及邊界條件

橋梁使用過程中承受豎向均布荷載，橋墩在水中收到的水流沖擊作用，車輛在橋面上分布不均勻的彎矩，橋梁側面受到的均布風荷載，橋墩底面與橋面兩側的固定約束。荷載作用承受橋梁使用過程中承受豎向均布荷載，橋墩在水中收到的水流沖擊的集中力作用，車輛在橋面上分布不均勻的彎矩，橋梁側面受到的均布風荷載。

3.  荷載作用下結構的受力云圖及變形云圖

 

【4】 優化參數設定

為了更好的優化模型使模型的結構更加節約材料，對模型進行了xxx優化，優化控制參數為質量空間為質量總體積的30%,40%和45%，厚度約束最小為0.035744m.

【5】 優化結果

經過計算優化結果如下：

30%:

 

40%:

 

45%:

 

為了更加合理的使用，并給結構一定的安全儲備，選擇質量空間為質量總體積的40%為最終優化結果進行優化設計。

【6】 最終設計

經過優化后 ，對結構的形式進行如下設計給出相應的尺寸圖