基于ANSYS二次开发的倒张型悬索桥分阶段非线性优化设计.pdfVIP

第24卷第5期 结 构 工 程 师 V0l_24．No．5 2008年 10月 StructuralEngineers 0ct．2008 基于ANSYS二次开发的倒张型悬索桥 分阶段非线性优化设计 郑玉国 袁万城 屈本宁。 (1．同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海 200092；2．湖南科技大学道路与桥梁工程系，湘潭411201； 3．昆明理工大学工程力学系，昆明650093) 摘 要 在对倒张型悬索桥进行设计时，基于倒张型悬索桥的施工形成过程，首先建立施工阶段和成桥 阶段的参数化有限元模型，然后提出随机优化、零阶优化和一阶优化相结合的综合非线性优化方法。同 时，通过对ANSYS程序的二次开发，利用ANSYS的APDL语言和UPFs特性，编制倒张型悬索桥全面优 化设计和非线性有限元分析综合辅助程序。采用提出的综合非线性优化方法和编制的综合辅助程序， 对施工阶段和成桥阶段的倒张型悬索桥进行优化设计。在优化设计的过程 中，考虑各种非线性因素的 影响，对倒张型悬索桥设计和施工中的关键因素进行优化，从而使倒张型悬索桥的受力和变形达到比较 合理的状态。从优化前后的非线性有限元分析结果来看，文中采用的综合非线性优化方法简单高效，十 分利于多变量非线性优化；编制的倒张型悬索桥全面优化设计和非线性有限元分析综合辅助程序，很好 地解决了倒张型悬索桥的优化设计问题，优化的效果明显。 关键词 倒张型悬索桥，非线性优化设计，参数化建模，ANSYS二次开发，综合非线性优化方法 SteppingNonlinearOptimalDesignofUnder-TensionSuspension BridgeBasedonSecond—DevelopmentofANSYS ZHENGYuguo，。 YUANWaneheng QUBenning (1．StateKeyLaboratoryforDisasterReductioninCivilEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China； 2．DepartmentofRoadandBridgeEngineering，HunanUniversityofScienceandTechnology Xiangtan411201，China； ， 3．DepartmentofEngineeringMechanics，KunmingUniversityofScienceandTechnoloyg ，Kunming650093， China) Abstract Parameterizedfiniteelementmodelsofanunder-tensionsuspensionbridgeareestablishedbasedOilthe consturctionphasewhenabridgeofthiskindwasdesigned．Atthesametimeasynthesizednonlinearoptimal method isproposed，which relatesrandom optimization，subproblem optimization and first．orderoptimization together．Thenasynthesizedassistantprogram iscompiled，whichusestheAPDLlanguageandUPFsofANSYS