多目标优化设计方法在密肋复合墙体中的应用

该文针对密肋壁板结构的主要受力构件——密肋复合墙体，进行多目标优化设计探讨。运用评价函数法及罚函数法，同时考虑造价和斜截面抗剪承载力两个因素，满足实际工程应用的需要。     

密肋复合墙体损伤机理

通过对13榀密肋复合墙体在竖向荷载及低周反复加载与水平单调加载试验的研究,分析了密肋复合墙体的损伤机理,归纳出了密肋复合墙体损伤机理的四种基本形式,为密肋复合墙体的理论研究及工程应用做了进一步的补充。     

密肋壁板复合墙体的刚度参数计算

针对密肋壁板作为一种新型节能住宅结构体系,研究了密肋壁板复合墙体刚度参数的计算方法,提出了密肋壁板结构体系具有抗震性能好、自重轻、刚度大、结构适应性强等特点,从而使密肋壁板复合墙体得到进一步的推广应用.     

密肋复合墙体EPS混凝土材料研究

密肋复合墙体是适应我国墙体改革及住宅产业化要求的产物,开发与密肋复合墙结构匹配的填充材料是解决密肋结构优化设计的前提。本文通过4组不同配比EPS混凝土材料试验,研究砂率对EPS混凝土物理及力学性质影响,并通过实测的应力-应变曲线,推导了EPS混凝土材料的应力-应变曲线方程。     

密肋复合墙体温度应力数值分析

在密肋复合墙板的生产过程中,由于普通混凝土较蒸压加气混凝土的材料性质有较大差别,在变化的环境温度下,两者接触界面存在相互约束、变形互不协调而出现开裂问题。为探讨密肋复合墙体温度裂缝机理,采用三维有限元方法模拟墙板的生产过程中温度场的变化,进行温度应力仿真分析,重点探讨墙体温度应力与环境温度变化之间的关系。计算结果表明:建立的有限元模型符合实际情况,温度陡降是构件表面拉应力突升的直接原因;构件表面对温度反应敏感,构件表面处的温度梯度大于内部;构件表面处界面是其薄弱环节。预留缝方式处理界面表面温度裂缝问题是一种方便有效措施。     

密肋复合墙体的弹塑性分析宏模型

通过对密肋复合墙体的受力性能、破坏模式的详细分析,结合低密肋复合墙体在低周反复荷载作用下的试验研究,提出了密肋复合墙体的弹塑性分析宏模型,并根据不同的破坏模式,对模型中的参数进行了分析确定。利用该模型,可以减少密肋复合墙体弹塑性分析的计算量,提高分析的精度,并为下一步进行密肋复合墙体结构的弹塑性分析提供依据。     

密肋复合墙体受力机理及抗震性能试验研究

密肋复合墙体是密肋壁板结构体系的主要受力构件,其受力特点与抗震性能不同于普通的混凝土构件,是密肋壁板结构体系计算理论与设计方法研究的基础核心。本文通过对密肋复合墙体在水平低周反复荷载作用下的试验研究,介绍墙体的主要破坏形态和破坏过程;分析墙体的受力特点;探讨墙体的承载能力、延性、耗能等抗震性能;提出墙体的恢复力模型。试验结果表明:墙体的破坏模式主要分为剪切型破坏、弯曲型破坏、剪切滑移型破坏、复合型破坏,其中剪切型破坏属于密肋复合墙体合理的破坏模式;墙体的破坏过程大体可分为弹性阶段、弹塑性阶段、破坏阶段,其对应不同的力学模型;墙体中肋梁、肋柱与内部填充砌块、墙板与外框具有良好的共同工作特性;墙体的恢复力模型可以采用退化四线型。研究表明:密肋复合墙体是一种轻质、高强、节能、抗震性能良好的结构受力构件。     

密肋复合墙体弹塑性力学模型研究

在前期的密肋复合墙体试验及理论研究的基础上,根据刚度等效的原理提出密肋复合墙体弹塑力学模型,采用该模型对密肋复合墙体进行了Pushover分析,所得结果与试验结果相近,验证了模型的实用性。     

密肋复合墙体弹塑性宏模型研究

提出了以剪切变形为主的密肋复合墙体的弹塑性宏模型。宏模型由三根竖杆单元组成,分别模拟密肋复合墙体的墙板和边柱。宏模型以有限元为基础,但自由度比有限元模型少得多。在使用SAP 2000中的Link单元建立宏模型时,推导了Link单元的刚度矩阵,给出了相对转动中心高度的确定方法,并结合钢筋混凝土柱轴向恢复力模型和密肋复合墙体水平剪切恢复力模型,给出了Link单元塑性铰力-位移关系的计算公式。通过压、弯、剪复合作用下的密肋复合墙体的试验结果与计算结果比较表明,该计算模型原理清晰,具有较好的计算精度,适合于密肋壁板结构体系的非线性时程反应分析。     

框架-密肋复合墙体抗震性能试验研究

框架-密肋复合墙结构是由框架与框架-密肋复合墙体组成的一种新型双重抗侧力结构.利用试验方法对该结构体系主要受力构件--框架-密肋复合墙体的抗震性能开展研究.在已有相关研究工作基础上,对1/2比例RC框架-井字形复合墙体、SRC框架-井字形复合墙体和空框格框架进行低周反复荷载试验,分析框架-复合墙体的破坏过程和滞回曲线特...     

墙梁结构设计计算方法的研究与展望

墙梁结构在工程中被广泛应用,但是由于其材料及受力的复杂性,长期以来没有统一、合理的设计方法。通过对国内外墙梁结构的设计计算方法回顾,阐述了我国规范对墙梁结构设计计算方法的逐步完善,展望了墙梁结构研究的发展方向。     

导管架海洋平台基于地震作用下的多目标优化设计

把导管架海洋平台看作钢框架结构 ,并把多目标优化设计方法用于其结构的抗震设计中。以结构的总重量最小和结构的总应变能最大为优化目标 ,以导管的平均直径和壁厚作为设计变量 ,考虑强度、刚度和稳定等约束条件。并以渤海油田BZ2 8-1储油平台为例用遗传算法进行了优化设计 ,计算结果表明此方法对海洋平台的设计具有一定的参考意义。     

组合墙体荷载分配系数的计算方法

采用ALGORFEA计算程序 ,通过竖向荷载作用下组合墙体参数分析 ,找到了影响荷载分配的主要因素 ,并且回归了分配系数公式     

基于GA理论的海底隧道纵断面优化设计

海底隧道纵断面位置的选定是海底隧道设计的关键问题。针对传统设计中采用满足最小岩石覆盖厚度的方法,提出了基于GA理论的优化设计方法,可以在一组满足规范要求的初始方案中自动寻找最优解。其基本思想是首先建立纵断面初始种群,对解进行编码,然后对可行域中的可能解用评价函数进行度量,对解进行选择、交叉、变异,从而获得最优解。通过实例验证,该方法能对海底隧道纵断面方案进行优化,可以为设计提供参考,具有一定的实用价值。     

型钢混凝土柱多目标优化设计方法研究

为探讨适用于组合结构构件的多目标优化设计方法,以型钢混凝土柱多目标优化设计为研究背景,在工程结构优化理论及组合结构设计理论的基础上,将优化目标设定为工程造价最小化和斜截面抗剪承载力最大化,采用线性加权法构造评价函数,通过调整加权系数来改变两个优化目标在优化中的重要程度,同时选择灵敏度较高的设计变量,综合考虑各种约束条件,给出了型钢混凝土柱多目标优化设计的数学模型,并借助复形法的优化思想,利用MATLAB编程求解有约束条件的非线性优化问题。优化设计实例表明,所采取的优化方法和优化思路对型钢混凝土柱优化设计是可行、有效的,可为组合结构构件的优化设计及工程应用提供参考。     

密肋复合墙板简化计算模型研究

在试验研究基础上 ,根据弹性地基梁理论 ,运用ANSYS有限元应用分析软件 ,对密肋复合墙板中砌块与框格的协同工作性能及砌块的受力状态进行了理论研究与有限元分析 ,建立了墙板的刚架 -斜压杆简化计算模型 ,给出确定等效斜压杆宽度的实用设计图表 ,并就理论计算与试验结果进行了对比分析     

基于复形法的螺栓群优化设计

以螺栓个数最少为目标函数,采用复形法,对受扭的螺栓群进行了优化。通过实例计算表明,该优化算法用于螺栓群的优化设计是有效可行的。     

基于统一强度理论的密肋复合墙体轴心受压承载力分析

结合前期试验成果,采用考虑中间主应力σ2的影响、拉压性能不同的适用于各种材料的复杂应力状态下的双剪统一强度理论,分析密肋复合墙体中砌块对轴心受压承载力提高的原因,修正了原有的承载力计算公式,并与试验结果进行对比。结果表明:采用双剪统一强度理论修正后得到的轴心受压承载力公式计算值与原有公式相比更接近试验值,对于实际工程,具有一定的准确性和经济性;同时统一强度理论对于密肋壁板结构的理论计算有良好的适用性。     

竖向荷载作用下框支密肋壁板结构墙梁受力性能分析

框支密肋壁板结构中的墙梁是该结构最重要的构件之一,它的设计安全与否关系到整个结构的经济性与安全性。利用 SUPER-SAP 有限元程序对一竖向荷载作用下的单跨框支密肋壁板结构墙梁进行了分析,初步探讨了框支密肋壁板结构墙梁在竖向荷载作用下的受力性能,并将该结构墙梁与框支砖砌体墙梁进行了对比分析,对该结构墙梁的设计提出了一些建议。