結構創新設計題所引發的結構形態創構新問題1)

彭細榮 黎永索

(湖南城市學院土木工程學院，湖南益陽413000)

結構創新設計題所引發的結構形態創構新問題1)

彭細榮2)黎永索

(湖南城市學院土木工程學院，湖南益陽413000)

以一結構創新設計大賽為例，從結構形態創構的視角，分析應用結構形態創構技術進行結構創新設計時的表達及求解可能.發現即使針對簡化版的工程設計問題，仍包含了許多目前結構形態創構技術所解決不了的新問題.通過加入人工決策信息簡化設計空間，應用結構形態創構中的連續體結構拓撲優化方法對結構創新設計進行了初步探索，歸納提出了若干具有理論及應用價值的結構形態創構新問題.

結構創新設計,結構形態創構,結構拓撲優化,新問題

全國大學生結構設計競賽，起始于 1994年清華大學校園一座名為 “蓮橋”的小橋建造方案的征集[1].全國與各省結構設計大賽的競賽題目多元化且貼近工程實際，多數為土木工程中的橋梁、房屋等結構形式.這些結構設計題目均源于工程問題，通常題目會要求解決一定的工程矛盾性問題，如沖擊載荷作用、移動載荷作用、結構偏心加載、受壓桿穩定等要求下設計最輕結構，因而結構設計及制作充滿創新性與競爭性，通常中規中矩的設計方案是難以取勝的.

由于結構設計大賽的題目通常是從工程問題中簡化而來，突出工程問題中的主要矛盾，而對一些次要問題進行簡化或忽略，設計的通常是工程結構的……