为了评估现有钢结构防护门门扇结构设计的合理性,进一步优化其结构构件的合理布局,以典型钢结构防护门为研究对象,应用ANSYS有限元软件,建立了参数化有限元模型和优化数学模型,用ANSYS参数化设计语言编制了有限元分析文件及优化控制文件,对防护门的截面和骨架梁布置方式进行了优化计算与分析,并研究了优化后防护门抵抗核爆炸和常规武器爆炸的能力。研究结果表明,将有限单元法与优化设计方法相结合应用于钢结构防护门的计算机辅助优化设计是可行和有效的。

    结构优化是近几十年发展起来的一门新技术,在结构设计中采用优化技术,可以提高结构设计的质量与效率,并带来相当大的经济效益。结构优化设计技术是在对结构进行分析的基础上,通过对设计参量的合理选取且配以恰当的优化设计方法来实现。要实现结构优化设计防护门,既要有高效准确的分析工具,能够真实地反映结构在荷载作用下的位移和应力水平;同时也需要可靠和高效的优化算法,获取可行结果,缩短 优化进程,提高工作效率。有限单元法与优化算法相结合的方法是实现这一目的的有效途径。

    一个钢结构防护门为研究对象,在其结构设计方案基础上进行结构截面优化和骨架梁布置方式优化数值分析。优化后防护门在核武器与常规武器爆炸荷载作用下的动态响应特点。验证了结构优化分析理论与有限单元法相结合进行防护门结构优化设计的可行性与有效性。【lrz】