對優化后的結構方案作比較，更能科學判斷方案的優劣。本文通過對桁架及不同預應力形式的桁架進行優化設計，將優化設計后的結果比較分析來判斷方案的優劣，并得出了對選型有益的結論。
關鍵詞 預應力桁架 優化設計 結構選型
1 同濟大學預應力研究所 關賢軍 熊學玉 黃鼎業 許謀奎
2 黑龍江省雞西礦務局建筑工程公司 董雅濱
一、前言
結構安全、適用、經濟、技術先進是結構設計的基本原則，也是結構選型的原則。本文以預應力鋼桁架的造價為優化目標，對不同跨度和高度的預應力鋼桁架進行優化設計，得出系列優化的結構造價——受力曲線，對結構選型提供直接參考，滿足安全可靠、經濟合理、技術先進的要求。
二、優化設計原理
1.優化設計的基本思路
預應力鋼桁架是在鋼桁架基礎上局部或整體引入預應力，圖 1為任意拉索式預應力鋼桁架計算簡圖，圖中虛線表示施加預應力的鋼索，且作為布索方案的一般性討論，鋼桁架的所有結點假設為理想鉸，且不考慮因應力松弛、溫度變化及張拉錨具的變形等因素可能產生的預應力損失。
拉索的預應力可能為多次施加，但不管分幾次施加，最終的鋼桁架內力由兩組內力疊加而成。一組內力由鋼拉索預拉力產生；另一組內力由作用于桁架結點的外荷載產生。若各單元桿件內力為 
，由施加預應力產生的內力為 
，由于外荷載作用產生的內力為 
，預應力鋼桁架任意單元的最終內力為： 
(1)
圖 1 任意拉索式預應力鋼桁架計算簡圖
設計變量為各桁架桿件截面面積 
，預應力鋼桁架優化目標函數為：
(2)