本文运用ANSYS对大型塔内构件桁架式支承结构进行有限元分析,在此基础运用ANSYS的优化设计功能对桁架梁进行结构优化,具体的研究主要从以下几个方面进行。分析综述了大型填料塔的几种常见内构件支承结构特点,针对该大型减压填料塔内件的桁架支承结构,结合相关的钢结构设计专著给出了平行弦桁架结构的结构设计以及强度和稳定性的校核方法。通过分析该大型减压填料塔内件支承桁架梁的结构特点,按结构功能将该塔内件支承的所有桁架梁简化为Ⅰ、Ⅱ两种计算模型,其中Ⅱ型梁是将桁架嵌入集油槽内的复合式桁架支承梁。分别运用有限元计算和结构力学解析计算的方法对洗涤段C支承梁的应力进行计算,有限元计算结果与解析计算结果相符合。以洗涤段A支承梁和C支承梁为例,分别对两种类型的桁架梁进行有限元计算,得出等效应力和垂直方向的位移云图,并对大型塔支承桁架梁的强度条件和刚度条件进行校核。以桁架梁构件的尺寸参数以及构件腹杆截面参数作为优化变量,强度和刚度条件作为约束条件,构件的重量作为目标函数,对有限元分析文件进行修改生成优化文件,并运用ANSYS的优化设计功能分别对两种类型的桁架梁进行结构优化。最后,Ⅱ型梁以桁架的高度为主要优化目标函数,Ⅰ型梁以桁架的重量为主要优化目标函数,考虑到备料与制造方便,对两种类型支承梁的优化结果进行工程圆整,从而得到了优化的塔内件桁架支承梁设计方案。