跨線橋駅の鋼材フレームの軽量化
跨線橋駅の6個の部材(@〜E)から成る基本フレーム(初期フレーム重量50トン)が混雑時を想定した人と建物を合わせ重量40トンを支えていると仮定する。
荷重条件は自重と2方向の地震力の3条件で、たわみの許容値(自重時10mm、地震時40mm)、鋼材応力の許容値(自重時133N/mm^2、地震時200N/mm^2)を制約条件とした。

6個の部材の合計20ケの断面特性寸法を設計変数として、自社開発の最適化プログラムと構造解析ソフトをリンクさせた自動化システムにより、鋼材フレーム重量の軽量化を試みた。
各断面寸法の設計変数と応力や重量の目標特性は下記グラフのように推移した。ほぼ8サイクル目で収束し最適化された。
下記グラフは設計変数と重量の初期と最適化後の値を比較している。
初期重量50トンが8サイクル目で40トンまで低下し20%の軽量化ができた。






























