橋梁結構在大學生結構設計競賽中的優化分析

黃文虎

(安徽理工大學土木建筑學院，安徽 淮南 232001)

1 概述

全國大學生結構設計競賽是由浙江大學在2005年首先發起，緊接著全國各大高校紛紛參與，距今已舉辦過十四屆。該比賽不僅提高了全國各地大學生的創新意識，而且比賽成果還會在各個領域得到充分的應用，體現了良好的工程價值[1]。該比賽舉辦以來，賽題遍布工程的各個領域，參賽高校越來越多，難度越來越大，給賽題舉辦方、參賽高校帶來了巨大的挑戰，充分的展現了比賽的價值和魅力。

2 主要研究內容及意義

2.1 研究內容

本文以2021年第十四屆全國大學生結構設計競賽賽題為例，闡述有限元軟件ANSYS在大學生結構設計競賽中的應用。利用軟件對結構模型進行計算、分析、優化并與實際模型進行對比分析，得出結論。

2.2 研究意義

結構設計競賽從剛開始幾十所高校參賽，到目前的一百多所高校；從最初高層建筑結構設計，到雙跨兩車道結構設計、發電塔結構設計、體育場懸挑屋蓋結構設計……到現在變參數橋梁結構設計；從最初用巴西白卡紙、蠟線、透明紙、白膠、鉛發絲線、桐木條等制作，到現在用竹皮、竹條、502膠水等制作；從最初的靜荷載到現在的動荷載；從最初的定參數設計到現在變參數設計；從最初的試驗到現在的試驗加數值模擬……無一不體現了結構設計大賽的不斷發展，參賽難度也在逐一攀升，對學生以及老師都提出了巨大的挑戰[2]。難度的上升也導致競賽不能夠僅僅從試驗和經驗就能夠很好的掌握比賽，而是對數值模擬仿真提出了要求。