斜拉橋、拱橋調(diào)索，其目的在于將超靜定結(jié)構(gòu)里以軸力為主的那條傳力路徑給找出來，而不是創(chuàng)造出一條以軸力為主的傳力路徑。若沒有通過清晰的概念設(shè)計先構(gòu)筑一個高效、合理的體系，則該體系內(nèi)就不存在一條以軸力為主的潛在傳力路徑，此時用任何調(diào)索方式，都無法得到下圖中這般漂亮的內(nèi)力分布圖。

學(xué)習(xí)橋梁設(shè)計，樣本的優(yōu)劣很重要，并不是說，已經(jīng)建成的橋梁，就代表了正確和可靠，相反，其中的水平差異和浮動性非常大，若是沒有對學(xué)習(xí)樣本作有效篩分，則會被帶入深坑。

下圖中形態(tài)各異的索結(jié)構(gòu)橋梁，都是高效設(shè)計家族中的成員，它們經(jīng)過合理的體系設(shè)計與找形，兼顧了美學(xué)與力學(xué)的平衡，也是調(diào)索后得到完美彎矩圖的必要前提。

從設(shè)計的角度來進(jìn)行分析，可以得知成橋恒載內(nèi)力的分布如何是橋梁結(jié)構(gòu)在長期運(yùn)營過程中保證其質(zhì)量的關(guān)鍵部分所在，成橋的狀態(tài)合理指的就是斜拉橋的索、梁、塔等構(gòu)件在活載、恒載作用下做能承受的最小的受力狀態(tài)。

我們根據(jù)目前設(shè)計研究中常用的索力優(yōu)化方法，提煉出橋梁索結(jié)構(gòu)底層原理與對應(yīng)軟件實操教程，旨在為同行直觀了解當(dāng)前斜拉橋索力優(yōu)化研究進(jìn)展并學(xué)習(xí)相關(guān)理論基礎(chǔ)。教程結(jié)合Midas Civil與Ansys APDL兩套商業(yè)有限元軟件介紹索結(jié)構(gòu)底層原理與基礎(chǔ)模型的對應(yīng)關(guān)系，最后根據(jù)具體的實際案例，基于Ansys給出三種索力自動優(yōu)化算法，并利用生死單元功能對實例模型進(jìn)行施工流程模擬，確定各階段張拉索力，我們會講解算法核心部分的每一行命令流，命令流也會完整的給到大家。

本教程分為兩個部分

第一部分為理論基礎(chǔ)部分，詳細(xì)介紹橋梁索結(jié)構(gòu)底層原理與軟件的對應(yīng)關(guān)系。課程重點講解了斜拉橋配重計算原理、實用法、最小彎曲能量法、零位移法的本質(zhì)原理和手算、軟件對比。拆解Midas civil的體內(nèi)力、體外力、未閉合配合力、施工激活幾大黑箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)，徹底將Midas內(nèi)部算法與索結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行一一對應(yīng)。用多個Ansys apdl基礎(chǔ)模型對Ansys的索力張拉方式、生死單元原理、非線性不收斂、零桿剛度遷移問題、斜拉橋施工合龍關(guān)鍵參數(shù)的計算進(jìn)行了清晰的講解。利用Midas civil和Ansys apdl對比講解無應(yīng)力狀態(tài)法的根本原理。

第二部分結(jié)合一實際工程，利用Ansys的參數(shù)編譯能力，對該斜拉橋分別采用位移目標(biāo)優(yōu)化；彎矩目標(biāo)優(yōu)化；索力目標(biāo)優(yōu)化三種自動優(yōu)化算法，得到成橋狀態(tài)的最優(yōu)索力，如下圖所示。最后基于無應(yīng)力狀態(tài)法，采用生死單元功能對本模型進(jìn)行施工流程模擬，確定各階段張拉索力，以及確定合龍過程的壓重和溫度，達(dá)到理想成橋內(nèi)力狀態(tài)。

課程從基本模型入手，逐步推進(jìn)至實例模型，逐句講解算法關(guān)鍵命令流與原理，三種算法在實例模型上均取得各算法的目標(biāo)效果，并具有極強(qiáng)的深化開發(fā)和變異性。

課程內(nèi)容精煉和豐富，且講解與分析方式簡潔易懂，利于吸收和轉(zhuǎn)譯??！