框架的非线性有限元优化设计

充分考虑了钢筋混凝土材料的非线性特征 ,在用二次积分迭代法进行R C 框架非线性有限元分析的基础上 ,进行框架结构造价最省为目标的优化设计。此法可以反映单个构件裂缝开展、钢筋屈服、混凝土被压碎、内力重分布等全部过程。非线性优化设计采用整体优化和分部优化相结合的优化方法 ,将非线性分析和系统优化紧密结合。分部优化的数学模型被有效简化 ,但充分考虑截面尺寸、纵向钢筋和箍筋这些在造价中起决定作用的设计变量和各种抗震约束条件 ,优化结果较精确。非线性有限元优化程序将非线性分析与系统优化穿插在一起 ,联合迭代 ,共同收敛 ,有效减少了迭代的次数。通过优化设计实例证明 ,非线性有限元优化设计的造价比弹性的优化设计有显著地节省。     

改进的边坡岩体稳定性预测模型研究

由于边坡岩体的结构与物理力学性质表现出宏观和微观上的不连续性和高度的非线性等特点,其稳定性受地质因素和工程因素等的综合影响,这些因素大部分具有随机性、模糊性、可变性等不确定性特点,因此,边坡工程是不确定的、非线性的、动态开放性的复杂大系统,传统分析方法往往难以准确地描述这种复杂的非线性特征,因而对大型复杂边坡的稳定性进行准确预测预报尚存在一定的困难。提出了基于模拟退火交替迭代算法神经网络的边坡安全系数预测方法,在相同的初始条件下,用该方法和经典网络进行了比较,得出前者的优越性和有效性。在综合分析边坡岩体变形失稳破坏模式及其影响因素的基础上,采用了表征边坡岩体稳定性分析的复合指标为预测模型的影响因子。并利用该方法对收集到的水电工程边坡实例进行学习,对未学习过的边坡实例进行推广预测,取得了较好的效果,其预测精度明显优于经典算法BP神经网络。由此说明所提出的预测模型能够快速、准确地获取不同方案下的边坡安全系数,为选择经济合理的边坡设计方案提供了新的思路。     

方形通风管道中粒子沉积的拉格朗日模拟

采用一维耦合拉格朗日旋涡粒子相互作用模型,数值模拟了7m/s和9m/s空气流速下直径为10~200μm的粒子在水平和竖直光滑方形通风管道内的沉积速度。结果表明,在水平管道中,粒子在管道底部的量纲一沉积速度高于垂直壁面和顶部,沉积速度受摩擦速度和粒径的影响较大;在竖直管道中,对于10~80μm的粒子,量纲一沉积速度随着粒径的增大而增大,对于较大的粒子(粒径约大于80μm),量纲一沉积速度随着粒径的增大而略微减小;流动方向(向上或向下)对粒子的沉积有明显的影响。     

Characterization of particulate emissions from occupant activities in offices

This paper characterizes the relationship between occupant activities and indoor air particulate levels in a non-smoking office building. Occupant activities were recorded on video. Particulate concentrations were monitored by three optical particle counters (OPCs) in five size ranges at three heights. Particulate mass concentrations were measured gravimetrically and bioaerosol concentrations were determined by impaction methods. Occupant activities and number concentrations were determined with 1-min resolution over a 1-week period. Occupant activities such as walking past or visiting the monitoring site explained 24-55% of the variation of 1- to 25-micron diameter particle number concentrations. Statistical models associating particulate concentrations with occupant activities depended on the size fraction and included an autocorrelative term. Occupant activities are estimated to contribute up to 10 micrograms m-3 in particulate concentrations per person. Number concentrations of particles smaller than 1 micron had little correlation with indoor activities other than cigarette smoking and were highly correlated with outdoor levels. The method can be used to characterize emissions from activities if rapid measurements can be made and if activities can be coded from the video record.     

消防车辆出动的最短路线优化算法

为使消防车辆以最短路径接警出动，并以最快的速度到达火灾现场，讨论了路网的描述及使道路权值最适于车辆出动的方法，并在理论上给出了相应的解决方案。     

基于粒子群优化算法的高地应力条件下硬岩本构模型的参数辨识

粒子群优化(PSO)算法是一类随机全局优化技术,具有收敛速度快、规则简单、易于实现的优点。高地应力条件下硬岩本构模型参数的确定是个尚未解决的难题。以一种适用于高地应力条件下的硬岩本构模型为研究对象,提出基于PSO算法的本构模型参数辨识方法。该方法从本构模型参数的随机值出发,以破坏区的数值计算值与实测值的误差大小作为适应度来评价参数的品质,利用PSO算法规则实现模型参数的进化,搜索出全局最优的模型参数值,从而实现硬岩本构模型参数的自适应辨识。采用该方法对加拿大的Mine-by隧洞和我国的太平驿水电站引水隧洞进行了围岩本构模型参数识别,计算结果与实测情况相吻合,表明该方法是科学可行性的,具有较高的效率和精度。     

微建筑在城市未来发展的应用研究

介绍了由后现代主义设计思潮衍生出来的“微建筑”设计理念,以及微建筑在自然、生态、能源各领域中所具有的优势,指出微建筑是更贴近自然、能够实现空间优化的新形式,它为未来居住形式的发展创新提供了重要的思路,成为城市未来的解决方案。     

基于ANFIS的单桩极限承载力预测及可靠度分析与设计

利用ANFIS较强的学习能力和模糊逻辑推理功能,建立了单桩竖向极限承载力预测的自适应网络模糊推理系统。该系统通过对静载荷试验成果的学习与预测检验,证明其预测精度良好、适用性强,因而具有较大的工程应用价值。基于该预测方法,采用无量纲随机变量的极限状态方程,结合宁波市桩基静载试桩资料进行单桩竖向极限承载力可靠度分析,利用最优化方法计算单桩承载力可靠指标,并提出了单桩可靠度设计方法。     

基于ANSYS的结构优化设计有限元分析

为验证ANSYS对结构优化设计的有效性，从理论上说明了结构优化设计的数学过程，介绍了ANSYS优化的相关概念、过程，结合某设计优化实例，为使用者提供了一套系统的思维模式，创造了良好的条件和方法。     

弹性地基梁动力响应分析的一种辛算法

本文根据古典阴阳互补和现代对偶互补的基本思想,首次建立了线性阻尼情形下弹性地基梁动力学的相空间(挠度、动量)非传统Hamilton型变分原理.这种变分原理不仅能反映这种动力学初值-边值问题的全部特征,而且它的欧拉方程具有辛结构的特征.基于该变分原理,提出一种称之为辛空间有限元-时间子域法的辛算法.这种新方法是由空间域采用有限元法与时间子域采用Lagrange插值多项式插值的时间子域法相结合而成.文中用这种辛算法分析了四种支承条件下弹性地基梁的动力响应问题.算例的计算结果表明,这种新方法的稳定性、收敛性、计算精度和效率都明显高于国际上常用的Wilson-θ法和Newmark-β法.