标题：基于等几何分析的后张预应力混凝土梁拓扑优化
作者：张子欣
作者单位：浙江大学航空航天学院，浙江 杭州 310027
关键字：拓扑优化；预应力混凝土；等几何分析
摘要：拓扑优化可以在给定的设计目标下优化材料分布，而等几何分析则可以在有限元法的基础上提升求解效率与计算精度。为了实现预应力混凝土梁的轻量化设计，采用基于等几何分析的SIMP拓扑优化方法进行设计。同时考虑了混凝土材料的拉压不对称特性，建立了基于Drucker-Prager应力约束的等几何拓扑优化模型。此外，使用了基于NURBS插值的滤波方法实现结构的最小尺寸控制，从而避免细小构件。优化设计结果表明，该方法有效实现了预应力混凝土结构的轻量化设计，且结构体积随着抗压强度提升而下降。