对优化后的结构方案作比较，更能科学判断方案的优劣。本文通过对桁架及不同预应力形式的桁架进行优化设计，将优化设计后的结果比较分析来判断方案的优劣，并得出了对选型有益的结论。
关键词 预应力桁架 优化设计 结构选型
1 同济大学预应力研究所 关贤军 熊学玉 黄鼎业 许谋奎
2 黑龙江省鸡西矿务局建筑工程公司 董雅滨
一、前言
结构安全、适用、经济、技术先进是结构设计的基本原则，也是结构选型的原则。本文以预应力钢桁架的造价为优化目标，对不同跨度和高度的预应力钢桁架进行优化设计，得出系列优化的结构造价——受力曲线，对结构选型提供直接参考，满足安全可靠、经济合理、技术先进的要求。
二、优化设计原理
1.优化设计的基本思路
预应力钢桁架是在钢桁架基础上局部或整体引入预应力，图 1为任意拉索式预应力钢桁架计算简图，图中虚线表示施加预应力的钢索，且作为布索方案的一般性讨论，钢桁架的所有结点假设为理想铰，且不考虑因应力松弛、温度变化及张拉锚具的变形等因素可能产生的预应力损失。
拉索的预应力可能为多次施加，但不管分几次施加，最终的钢桁架内力由两组内力叠加而成。一组内力由钢拉索预拉力产生；另一组内力由作用于桁架结点的外荷载产生。若各单元杆件内力为 
，由施加预应力产生的内力为 
，由于外荷载作用产生的内力为 
，预应力钢桁架任意单元的最终内力为： 
(1)
图 1 任意拉索式预应力钢桁架计算简图
设计变量为各桁架杆件截面面积 
，预应力钢桁架优化目标函数为：
(2)