APDL驱动的钢结构优化设计：降低造价与应用拓展

本文主要探讨了基于APDL语言的钢结构优化设计研究，由李冰和黄灵丽两位作者在河海大学完成。随着我国建筑业的快速发展，钢结构在工业与民用建筑中的应用日益广泛，但现有的设计方法繁琐且优化研究不足，导致钢结构的造价普遍较高，限制了其推广。针对这一问题，作者提出了进行钢结构优化设计的重要性，特别是针对钢框架结构，他们选择复形法作为优化算法，并借助ANSYS中的APDL语言进行实例分析。 复形法作为一种搜索策略，在优化过程中起着关键作用，通过判断设计方案是否达到最优，并根据设定规则进行调整，以实现设计目标，如本例中的钢量最小化。ANSYS作为通用的有限元软件，因其强大的分析功能、用户友好的界面和可扩展性，被广泛应用于结构工程领域。 在本文中，作者利用ANSYS的二次开发语言APDL，定制了一套符合钢结构设计规范的优化设计程序。通过将结构设计问题转化为数学模型，设计变量、目标函数和约束条件得到明确，如通过APDL定义的数学表达式来确定最优化的梁柱截面尺寸。最终，通过理论分析和实际工程案例的对比，证明了这种方法的有效性和实用性，不仅能够显著降低工程成本，推动钢结构的普及，而且对其他类型的结构优化设计也有重要的参考价值。 本研究不仅提供了实用的钢结构优化设计方法，还展示了如何利用APDL语言进行结构分析和优化，为提高工程效率和降低成本提供了新的思路和技术支持。这是一项具有创新性和实践意义的首发论文，对于推动我国钢结构设计领域的进步具有积极作用。