波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥是一种新的桥梁结构形式,它在结构性能、减少工程量、缩短工期以及降低成本等方面具有很大的优势,而且在施工性能和美观方面也具有很大的吸引力,是一种值得推广的新桥型。 本文首先概述了波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的起源、研究进展及其结构特点,分别介绍了国外和国内已建成的不同此类桥型：其次介绍了波形钢腹板箱梁桥的轴向变形、弯曲、剪切屈曲及扭转等力学特点；再次介绍了优化设计的基本原理及其在ANSYS中的实现；最后介绍了优化中使用的相关单元,选取优化方法、约束条件及目标函数,分别建立波形钢腹板预应力混凝土简支箱梁桥、三跨等高度连续箱梁桥和三跨变高度箱梁桥的空间有限元模型,采用ANSYS参数化设计语言(APDL)对钢腹板的尺寸参数进行优化分析,使之受力最合理,材料最经济。 对波形钢腹板预应力混凝土简支箱梁桥、三跨等高度连续箱梁桥和三跨变高度箱梁桥进行多约束条件、多参数变量的优化计算结果表明,三种情况下,目标函数均呈现在前面的几次循环中,波动较大,但随着循环次数的增加,目标函数呈逐渐减少趋势,并趋于极小值。设计变量及状态变量随着循环次数的增加,在前几次循环中波动较大,尔后在一定范围内变化,并趋于稳定,接近目标函数达到理想值时的相应取值。达到了结构在满足规范要求的前提下,材料用量省,提供了一种波形钢腹板几何参数优化设计的方法。