| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-27页 |
| 1.1 概述 | 第13-14页 |
| 1.2 选题的背景和意义 | 第14-15页 |
| 1.3 波形钢腹板 PC 组合箱梁桥国内外研究现状 | 第15-22页 |
| 1.3.1 波形钢腹板 PC 组合箱梁桥特点 | 第15-16页 |
| 1.3.2 波形钢腹 PC 组合箱梁桥发展现状 | 第16-20页 |
| 1.3.3 波形钢腹板 PC 组合箱梁桥受力性能研究 | 第20-22页 |
| 1.4 结构优化设计国内外研究现状 | 第22-25页 |
| 1.5 结构优化设计存在的问题 | 第25页 |
| 1.6 本文的主要研究内容 | 第25-27页 |
| 第二章 结构优化设计的基本理论 | 第27-43页 |
| 2.1 概述 | 第27页 |
| 2.2 优化设计的一般数学模型 | 第27-30页 |
| 2.2.1 优化设计的三要素 | 第27-28页 |
| 2.2.2 数学模型 | 第28-30页 |
| 2.3 优化设计的分类 | 第30-31页 |
| 2.3.1 截面优化 | 第30页 |
| 2.3.2 形状优化 | 第30页 |
| 2.3.3 拓扑优化 | 第30-31页 |
| 2.4 优化设计方法概述 | 第31-37页 |
| 2.4.1 最优准则法 | 第31-33页 |
| 2.4.2 数学规划法 | 第33-37页 |
| 2.5 ANSYS 优化理论 | 第37-39页 |
| 2.5.1 APDL 参数化语言 | 第37页 |
| 2.5.2 ANSYS 优化模块 | 第37-38页 |
| 2.5.3 ANSYS 优化数学模型 | 第38-39页 |
| 2.6 ANSYS 优化方法 | 第39-40页 |
| 2.6.1 零阶优化理论 | 第39-40页 |
| 2.6.2 一阶优化理论 | 第40页 |
| 2.7 基于 APDL 有限元优化的一般步骤 | 第40-42页 |
| 2.8 本章小结 | 第42-43页 |
| 第三章 波形钢腹板 PC 组合箱梁桥截面拓扑优化 | 第43-70页 |
| 3.1 概述 | 第43-44页 |
| 3.2 ESO 算法 | 第44-50页 |
| 3.2.1 ESO 算法的优点 | 第44页 |
| 3.2.2 基于应力的结构优化 | 第44-46页 |
| 3.2.3 基于刚度或位移约束的结构优化 | 第46-48页 |
| 3.2.4 基于应力和刚度共同约束的结构优化 | 第48-50页 |
| 3.3 ESO 实现的几个关键技术 | 第50-53页 |
| 3.3.1 APDL 参数化有限元分析 | 第50-51页 |
| 3.3.2 访问 ANSYS 数据库提取后处理数据 | 第51-52页 |
| 3.3.3 单元生死 | 第52页 |
| 3.3.4 两种不同拓扑优化方法的比较 | 第52-53页 |
| 3.4 波形钢腹板拓扑优化设计 | 第53-57页 |
| 3.4.1 单元模型的选取 | 第53-54页 |
| 3.4.2 初始截面的选取 | 第54-55页 |
| 3.4.3 控制截面的选取 | 第55-56页 |
| 3.4.4 设计区域的选取 | 第56页 |
| 3.4.5 拓扑优化设计步骤 | 第56-57页 |
| 3.5 拓扑优化设计实例（一） | 第57-61页 |
| 3.5.1 二维平面单元拓扑优化典型算例 | 第57页 |
| 3.5.2 模型的建立 | 第57-58页 |
| 3.5.3 设计目标和约束条件 | 第58页 |
| 3.5.4 优化结果 | 第58-61页 |
| 3.6 拓扑优化设计实例（二） | 第61-68页 |
| 3.6.1 三维实体单元拓扑优化数学模型 | 第61-62页 |
| 3.6.2 工程概况 | 第62页 |
| 3.6.3 模型的建立 | 第62-63页 |
| 3.6.4 设计目标和约束条件 | 第63-64页 |
| 3.6.5 优化结果 | 第64-68页 |
| 3.7 二维、三维单元拓扑优化对比 | 第68页 |
| 3.8 本章小结 | 第68-70页 |
| 第四章 波形钢腹板 PC 组合箱梁桥受力性能与截面尺寸优化 | 第70-98页 |
| 4.1 概述 | 第70页 |
| 4.2 波形钢腹板的抗弯设计 | 第70-76页 |
| 4.2.1 轴向变形特性 | 第70-73页 |
| 4.2.2 拟平截面假定理论 | 第73-74页 |
| 4.2.3 正截面极限承载能力计算 | 第74-76页 |
| 4.3 波形钢腹板的抗剪设计 | 第76-78页 |
| 4.3.1 腹板剪应力的计算 | 第76-77页 |
| 4.3.2 腹板剪应力验算 | 第77-78页 |
| 4.4 波形钢腹板稳定性分析 | 第78-81页 |
| 4.5 波形钢腹板桥参数取值 | 第81-85页 |
| 4.5.1 总体参数取值 | 第81-82页 |
| 4.5.2 钢腹板参数取值分析 | 第82-85页 |
| 4.6 波形钢腹板 PC 组合箱梁桥优化设计实例 | 第85-96页 |
| 4.6.1 工程概况 | 第85-86页 |
| 4.6.2 有限元分析模型 | 第86-87页 |
| 4.6.3 设计变量 | 第87-88页 |
| 4.6.4 约束条件 | 第88-89页 |
| 4.6.5 目标函数 | 第89页 |
| 4.6.6 优化步骤 | 第89页 |
| 4.6.7 端部节段优化计算 | 第89-92页 |
| 4.6.8 中部节段优化计算 | 第92-94页 |
| 4.6.9 根部节段优化计算 | 第94-96页 |
| 4.6.10 优化结论 | 第96页 |
| 4.7 本章小结 | 第96-98页 |
| 第五章 波形钢腹板箱梁剪力连接件研究 | 第98-127页 |
| 5.1 概述 | 第98-99页 |
| 5.2 波形钢腹板梁常用剪力连接件 | 第99-104页 |
| 5.2.1 常用的剪力连接件 | 第99-100页 |
| 5.2.2 PBL 剪力连接件构造特点 | 第100-101页 |
| 5.2.3 PBL 剪力连接件计算公式 | 第101-104页 |
| 5.3 TWIN-PBL、S-PBL 连接件推出试验建模 | 第104-108页 |
| 5.3.1 ANSYS 非线性结构分析 | 第104-105页 |
| 5.3.2 建模单元及材料 | 第105页 |
| 5.3.3 边界条件和接触分析 | 第105-108页 |
| 5.4 TWIN-PBL、S-PBL 连接件推出试验有限元结果分析 | 第108-115页 |
| 5.4.1 荷载—滑移曲线分析 | 第108-111页 |
| 5.4.2 应力分析 | 第111-113页 |
| 5.4.3 Twin-PBL、S-PBL+栓钉连接件比较 | 第113页 |
| 5.4.4 PBL 剪力连接件的作用机理 | 第113-114页 |
| 5.4.5 PBL 连接件的破坏形式 | 第114-115页 |
| 5.5 TWIN-PBL、S-PBL 连接件影响因素 | 第115-116页 |
| 5.5.1 贯通钢筋对抗剪承载能力的影响 | 第115页 |
| 5.5.2 贯穿钢筋直径对抗剪承载能力的影响 | 第115-116页 |
| 5.6 TWIN-PBL、S-PBL+栓钉连接件对波形钢腹板 PC 组合梁力学性能的影响 | 第116-125页 |
| 5.6.1 依托工程概况 | 第116-117页 |
| 5.6.2 局部模型的建立 | 第117-119页 |
| 5.6.3 局部模型受力分析 | 第119-125页 |
| 5.7 本章小结 | 第125-127页 |
| 结论及进一步研究建议 | 第127-129页 |
| 主要结论 | 第127-128页 |
| 主要创新点 | 第128页 |
| 进一步研究建议 | 第128-129页 |
| 参考文献 | 第129-139页 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 | 第139-140页 |
| 发表论文 | 第139页 |
| 参与主要科研项目 | 第139-140页 |
| 致谢 | 第140页 |
