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第42卷第31期山西建筑Vol.42No.31
2016年11月SHANXIARCHITECTURENov.2016•53•
文章编号：1009-6825(2016)31-0053-02
某悬挑空间桁架尺寸优化设计
岳丽莎1魏一.昌2
(1.鹤壁职业技术学院，河南鹤壁458030;2.河南科达东大国际工程有限公司，河南郑州450000)
摘要:以某体育场为例，利用ANSYS有限元软件，对悬挑空间桁架的杆件进行了截面优化，并对结构进行了线性屈曲和非线性
屈曲分析，得到结构的破坏机理和失稳模态，旨在为类似设计提供参考。
关键词:体育场，悬挑空间桁架，优化设计,ANSYS
中图分类号:TU318文献标识码:A
〇引言3800386840004200x5
结构优化设计与传统的设计最大的不同点在于优化设计把
力学概念和优化技术有机结合。优化设计在满足限制条件的情
况下能达到缩小成本、改进设计质量的目的,具有很好的实用性。
在工程实践中，从现存的工程实例中总结得出优化设计与传统设
计相比可使工程造价减少5%~30%的结论[1]。
1结构优化设计方法
尺寸优化又称截面优化，优化设计过程中以与截面相关的参
数作为设计变量，在一定的约束条件下，综合运用数学规划理论
和灵敏度分析相结合的有限元分析理论计算结构的应力和位移，
2.3静力分析
由此来减低工程成本。尺寸优化研究重点主要集中在优化算法
采用3D3S和MIDAS对结构进行了静力分析，结果比较吻
和灵敏度分析方面[2]。
合。杆件最大内力和应力比见表1。
优化设计是运用计算机有限元软件在一定的限制条件（即状
表1杆件最大内力和应力比
态变量)下达到结构的最优形状、最低造价、最小重量等目标函数
构件类别构件名称控制工况轴力/kN弯矩/kN•m最大应力比
的设计方法。ANSYS增加了最优化设计的功能。上弦杆恒+正风+活2076.2458.70.67
2钢管桁架罩棚结构优化算例主桁架下弦杆恒+正风+活-1071.3547.250.59
腹杆恒+正风+活-621.616.70.65
2.1工程概况上弦杆恒+正风+活316.4238.660.66
环向及
本项目为某体育场，桁架结构采用正放三角形钢管桁架，桁下弦杆恒+升温+活-341.224.10.64
斜向构件腹杆恒+升温+活-990.014.00.62
架平面布置详见图1。结构通过在透明膜边界设置
我的文档主要集中的行业是石油化工和安全生产，从事石油化工行业并且取得了中级注册安全工程资格。精通炼油工艺方面的工艺、安全、设备。希望通过平台共享自己的知识和经验。
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