不同优化算法在工程实际中的主要特点及优势

算法取代工程师的人工调试工作一直是一个比较热门的结构设计研究方向,但未大量应用于工程实际。主要介绍了实际工程中,利用结构设计行业内出现的新变量,如更高效的优化算法、编程能力在新一代结构设计从业人员中的普及、国内一线设计软件逐步开放程序控制接口等,针对不同工程实际问题采用不同算法进行设计的实际案例;并介绍了采用算法设计的优势,如在超高层设计中采用了响应面算法优化型钢用量,在大跨度天幕设计中采用模拟退火算法进行曲线找形,在桩基设计中通过对桩布置进行参数化快速设计更新。通过这些案例笔者认为结构设计行业推广算法设计的条件已基本具备。     

人机合作设计范式下的结构设计表达

在应对气候变化、建筑形式和功能发展以及数字化变革的大环境下,结构工程不断面临新的挑战,迫切需要发展相应的设计理论与设计方法。在设计过程中结构设计与建筑设计是前后相承、相互关联而又互有影响的关系。在回顾了过往的结构设计表达形式后,认为新的设计场景下的结构设计工作将从计算机辅助设计走向人机合作设计范式,并提出了适合此范式的结构设计表达框架,即结合参数化几何和结构体系元参数,以有向无环图为基本数据结构建立的参数化模型。这种表达框架既可以描述对结构体系自上而下分解的一般设计过程,也可以引入自下而上的涌现式创新设计,并且进一步与结构设计及优化算法结合,带来强大的工作能力。介绍了这种参数化的设计表达在北京中信大厦、北京某办公楼和拉萨贡嘎机场新航站楼屋顶结构设计中的应用。     

边坡位移非线性时间序列采用支持向量机算法的智能建模与预测研究

介绍了人工智能领域最新的基于结构风险最小化原理的数据挖掘算法---支持向量机算法,运用Matlab语言编写了程序,采用不同的核函数对具体的边坡工程实例作了计算,并将人工神经元网络计算结果与之对比,可见无论是在学习或预测精度方面,支持向量机算法较基于经验风险最小化原理的人工神经元网络算法都有很大的优越性,可以运用于实际工程。     

电算法在深基坑支护设计中的应用

以晋中市某商住综合楼工程为例,介绍了基坑支护的设计原理,指导思想及支护方案,具体阐述了采用电算法进行各类设计参数选定的方法及要点,结合电算结果,指出电算法科学、高效,能够为深基坑支护工程论证提供有力依据。     

某金融电子研发中心大跨度型钢混凝土转换梁的设计

基于对实际工程结构设计,阐述了大跨度转换梁计算分析中遇到的实际问题及受力特点。通过工程实例详细介绍型钢混凝土转换梁的截面设计、节点设计及拼接连接设计,对同类工程具有一定的参考价值。     

某大跨度组合梁的设计及施工

介绍了某大跨度空间的结构设计及施工关键问题。通过对比分析,该工程大跨度结构采用组合梁方案,楼板采用钢筋桁架组合楼板,大跨度梁与混凝土采用角钢预埋件连接。设计中采取多种措施,确保结构安全可靠,经济合理、施工方便;施工中精心组织,严格控制,质量达到设计要求。该设计及施工应用于实际工程,取得良好效果。     

广州市西江引水工程穿越北江大堤工程的结构设计

本文介绍了西江引水工程穿越北江大堤工程的结构设计和确保北江大堤安全的工程措施。该设计可供实际工程应用参考。     

坡地建筑结构设计的相关问题

主要介绍了目前坡地建筑结构设计中存在的问题。坡地建筑结构与常规结构的设计有着较大的不同之处,结构设计时若用常规的设计方法来进行坡地建筑结构设计,必然会与实际情况有较大的不符,造成要么经济上较大的浪费,要么结构安全上有较大隐患。因此,依据现行结构设计规范,通过实际的工程实例对坡地建筑结构设计的相关问题展开讨论,为相似工程结构的设计提供有用的参考经验。     

超长地埋式二沉池结构英标设计与SAP2000有限元分析

本文针对马来西亚吉隆坡PANTAI 2地埋式污水处理厂实际工程的超长二沉池结构设计,对国外地埋式污水处理厂采用英国BS标准设计进行介绍,并对超长地埋水池变形缝设置及处理方法进行了详细说明。介绍了本工程按英标设计的荷载设计、地基基础设计、抗浮设计以及截面的抗弯、抗压、抗剪设计,池体应力计算采用SAP2000有限元软件进行空间分析,根据有限元应力结果进行配筋设计及裂缝计算,可为相似国外工程提供借鉴。     

单坡自行车棚结构设计分析

针对不能直接选用图集做法的自行车棚设计效率低的问题,文章以实际工程为例,对两种形式的自行车棚进行结构设计分析,介绍了主体结构的具体设计方法并列出不同风压下自行车棚主体构件的型号,以便设计人员直接选用.     

基于模拟退火算法的钢筋混凝土框架结构优化设计

结合我国现行的结构设计规范,对承受多工况荷载下的钢筋混凝土框架(RC)结构离散变量的优化设计问题,提出了一种基于模拟退火算法的优化算法。通过建立配筋模板数据库,将梁柱的计算配筋面积转换成最优的且满足规范和施工要求的实际配筋形式。在模拟退火算法中提出了自适应设计域技术,提高了算法的效率。将上述优化算法在大型有限元软件ANSYS和建筑结构设计专用软件SATWE软件上进行了程序实现。对一个15层的结构进行了优化设计,结果表明本文提出的方法是有效的和可操作的。     

上海烟草公司科教中心结构设计

上海烟草公司科教中心工程采用了预应力管桩,预应力楼盖及钢结构.文中着重对不同钢筋混凝土楼盖布置方案的经济性和实际应用效果进行了分析对比,并介绍了对楼盖预应力的施加效果进行的现场测试工作.同时,还对预应力管桩和钻孔灌注桩的选用进行了经济上及施工应用的对比,相关结构设计的经验可供类似工程的设计参考.     

计算参数对工程经济性的影响

针对某住宅楼工程计算参数的不同取值对工程用钢量(经济性)的影响进行了分析,并简单介绍了结构设计情况,对同类型工程的结构设计提供了设计参考。     

沈阳生态水城项目A座钢框架-偏心支撑结构设计

沈阳生态水城总部基地项目是辽中县的重点工程,是一个集行政、办公、金融和商务于一体的城市综合体,也是辽中县的新产业孵化器。其中A座地上部分采用钢框架-偏心支撑结构,因建筑立面收进尺寸较大,塔楼偏置导致结构扭转效应对结构存在不利影响。根据工程的实际情况和设计中所遇到的问题,对结构设计情况作了系统介绍,并着重介绍了钢框架-偏心支撑结构设计、弹性时程分析、静力弹塑性分析等结构设计计算方法,阐述了设计中遇到的问题和采取的措施。     

论高层建筑上部结构设计分析与计算

阐述了结构设计的几个主要步骤:结构体系的采用、结构规则性的判断、结构软件及设计参数的采用、电算结果的合理性判断、构件计算结果的优化、抗震构造措施的应用,并结合工程实例介绍了在结构设计过程中各步骤的应用,以供类似工程的结构设计分析参考借鉴。     

装配式玻璃钢阀门井的研发及应用

指出城镇燃气输配工程常用的砖砌阀门井的弊端,研发了装配式玻璃钢阀门井,用于非机动车道和绿化带内,主要材料为玻璃钢复合材料,采用模块化设计和积木式搭接结构。介绍装配式玻璃钢阀门井的结构设计及实际应用。     

超高层建筑复杂结构模型转化技术

为了满足大型工程的设计和施工仿真需要,经常需要将不同设计模型相互转化到不同软件以满足设计和施工仿真计算的需要。结合工程实际,以超高层复杂结构设计模型为基础,寻找一种简单的方法将SAP2000结构设计有限元模型转化为ANSYS有限模型。经研究分析,采用分面分层转化方法,转化后只需运用APDL简单编程就可以实现模型的转化技术,从而提高工作效率,可供相关技术人员借鉴。     

地下室抗浮锚杆设计和应用

某工程地下室抗浮设计采用普通抗浮锚杆,取得了很好的效果,本文以此工程为例介绍了锚杆设计的参数计算、结构设计、施工要点和取得的良好效果。     

浅谈工程结构优化设计

对结构优化设计进行了介绍,从设计变量的选择、目标函数的建立和约束条件的形成三个方面探讨了结构优化的数学模型,详细阐述了工程结构设计的优化方法,结合工程实际进行优化设计并提出了建议,以促进结构优化设计的发展。     

平改立下穿框构桥U型槽结构分析

U型槽是用于阻挡地下水的新型支挡结构,受地下水位高度影响较大。介绍了U型槽的结构设计方法,采用桥梁工程软件MIDAS-CIVIL对U型槽进行模拟分析。分析了在不同边墙高度下U型槽的结构内力,并对结构配筋进行探讨。为实际工程应用中此类U型槽结构的设计计算提供参考和借鉴。