大跨越输电塔结构优化：经济性与等强度分析

"这篇论文是2010年由郭惠勇、李小晶和李正良在《河海大学学报(自然科学版)》第38卷第1期发表的，探讨了大跨越输电塔的结构优化分析，主要关注经济性和等强度优化设计。他们以结构截面、根开和腰部尺寸作为设计变量，结构质量作为经济性优化目标，结构各构件应力比差的平方和作为等强度优化目标。通过使用APDL语言构建优化程序，并采用基于共轭梯度法的一阶优化算法求解目标函数。研究发现，经济性优化主要减少钢材使用，等强度优化关注结构的等可靠性，而经济性等强度优化则兼顾两者，提升了整体安全性。" 本文详细阐述了大跨越输电塔在高压输电线路建设中的优化设计问题，尤其是对于1000kV特高压跨越江河的大跨越输电塔，设计不仅需要考虑经济效益，还必须确保结构强度。作者分析了现有的经济性优化设计方案，然后提出了等强度优化设计，其中设计变量包括结构的截面尺寸、根开和腰部尺寸。优化目标函数的建立是为了平衡结构质量和应力分布的均匀性。 优化设计中，经济性优化主要通过调整设计变量来降低结构质量，从而节约成本。而等强度优化则关注所有杆件应力的均匀分布，以确保结构的可靠性。通过共轭梯度法的一阶优化算法，作者实现了这两个目标的平衡，提出了经济性等强度优化设计方案，这种方案能够在满足经济性的同时提升结构的整体安全性，为大跨越输电塔的工程设计提供了新的思路。 此外，文章还引用了国内外其他学者的相关研究，如基于ANSYS有限元软件的形状和截面尺寸优化、广义变量近似方法、简单遗传算法的应用等，展示了优化设计领域的多种方法和技术。这些研究大多数侧重于经济性指标，而本文的贡献在于结合了经济性和等强度两个方面，提出了更为全面的优化设计方案。 总体而言，这篇论文对于从事电力工程、土木工程以及结构优化设计的专业人士具有很高的参考价值，它提供了一种有效平衡成本和安全性的优化策略，对于未来的大跨越输电塔设计有着重要的指导意义。