基于Matlab和ANSYS的钢管桁架结构优化设计

针对实际工程中钢管桁架结构的优化问题,以管桁架结构总质量最小为目标函数,以强度、刚度、稳定性等为约束条件,分别运用Matlab与ANSYS对该桁架结构进行优化分析.将两种方法优化前后的管桁架结构的受力性能比较分析,并对桁架结构优化设计提出合理的建议.     

三角形钢管桁架的应用研究

本介绍了三角形空间钢管桁架的应用现状,对该桁架的受力特点及结构性能进行了深入研究,为该桁架结构的进一步推广应用提供依据。     

新型钢结构桁架检修车力学性能分析

设计一种新型桥下伸缩型桁架检修车,应用SAP2000有限元软件对该检修车在不同工况下的力学性能进行分析。分析结果表明:在最不利荷载的作用下,支座最大反力为65. 16 k N,完全能够满足各连接处的螺栓强度要求;当检修车全收缩时,主桁架节点位移达到最大(16. 62 mm),符合设计要求。通过软件刚度校核,桁架杆件的最大应力比为0. 406,低于规范要求的最大应力比,表明检修车的结构强度在设计允许范围之内。     

某桁架自动检测装置结构有限元分析与优化设计

为提升桁架的性能指标,本文主要对某桁架自动检测装置进行结构有限元分析与尺寸优化设计。基于试验设计方法对其进行静力学有限元分析,借助响应面模型,获取结构应力与应变的最大工况位置点。同时,采用多岛遗传算法,对其进行桁架截面形状尺寸优化设计。研究结果表明,通过对桁架截面尺寸下的真实应力与应变数值进行比较,应变为0.002 93 m,拉应力为7.11 MPa,压应力为6.40 MPa,满足实际工作要求和材料的强度要求;在保证结构刚度强度指标的基础上,实现结构减重8.04%,桁架检测装置的质量得到大幅度优化,满足桁架轻量化设计要求。该研究在工程领域具有广阔的应用前景。     

钢筋混凝土框—桁架结构体系的抗震性能试验研究

本文讨论了在２０层以下的高层建筑用框—桁架结构体系替代框桁架剪力墙结构体系的方案。通过对钢筋混凝土框—桁架结构体系的理论分析和抗震试验研究，表明用框—桁架结构代替框架—剪力墙结构是可行的，框—桁架结构具有良好的抗震性。     

桁架结构拓扑形态数字化信息提取

为利用神经网络实现桁架结构的形态映射机制，采用形态基因方法对桁架结构拓扑形成进行了数字化信息提取，以桁架拓扑结构形成基因的方式表述桁架的拓扑结构，应用预先布置节点图、桁架特征基因串、基因分片、压缩等方法，将桁架的拓扑结构表述成一串0-1之间的小数形式，使其代表桁架拓扑结构的形态特征。结果将形态化的桁架结构转化成为数字化的信息，形成了规范化的神经网络数据输入方法，为进一步实现桁架结构拓扑形态推理作好了准备。算例证明此方法有效，对桁架结构拓扑形态信息进行了有效的提取和压缩。     

超级有限元法高耸桁架结构的超级元列式

介绍了一种大型结构分析的新的数值方法－－超级有限元法。利用该方法可大大降低 计算工作量。本文推导了高耸桁架结构的超级元列式，可用于塔架等大型桁架结构的力学分析。算例说明这是一种实用的大型复杂结构分析的数值方法。     

组合管桁架抗弯承载力的有限元分析

应用ANSYS参数化程序对组合管桁架结构抗弯承载力进行了非线性分析,计算表明有限元模拟与试验结果吻合较好,验证了有限元模型以及编制APDL命令流的正确性。再应用编制的命令流,分析了混凝土翼缘板板厚、混凝土强度、桁架高跨比、桁架钢材强度、桁架管截面尺寸等因素对组合管桁架抗弯承载力的影响,并对其结果进行了探讨。     

钢筋砼连续空腹桁架在大直径筒仓上通廊中的应用分析

本文将钢筋砼连续空腹桁架及混合型空腹桁架应用于成组布置的大直径筒仓上通廊结构进行了分析。分析结果表明：此结构可以减小结构构件尺寸，改善其受力性能，增加结构的整体性。     

桁架结构可靠度优化设计的多阶段决策算子法

应用多阶段决策算子法，讨论了两种情况下桁架结构基于可靠度最优分配的优化设计：（１）在桁架结构造价给定的情况下，使结构总可靠度最大；（２）在满足结构总可靠度的情况下，使结构造价最低，文中给出了算例。     

金字塔点阵夹芯结构的精细优化设计

在本文中,为了提高金字塔点阵夹芯结构的整体等效剪切强度,提出了基于芯子和面芯界面性能协调的精细优化设计思想,并对面外剪切载荷作用下的金字塔点阵夹芯结构进行了优化设计.理论分析结果表明:基于精细优化设计思想的金字塔点阵夹芯结构中,由于综合考虑了芯子强度与面芯界面强度之间的性能协调,尽管会一定程度上降低了金字塔芯子的等效剪切刚度和等效剪切强度,但由于提高了面芯界面等效剪切强度,最终提高了夹芯结构的整体等效强度.     

预应力钢网架结构

为了探索一种合理的大跨度结构,本工程的屋盖采用的钢网架结构上施加预应力,此方法把高强度钢丝束挂在网架结构的下部节点上,沿着屋盖垂直方向进行张拉,使索与架共同作用,在网架上引起一种向上力,以抗由上荷载产生的正向弯矩,提高网架的强度和刚度,减少结构空间,用较少的钢材建成较大跨度的屋盖,这是大跨度中理想结构之一.     

多单元组合结构截面强度优化

为了得到满足强度约束的杆、梁、膜、板壳等多种单元组合结构的最优设计,根据满应力准则,采用量纲一的设计变量,建立了满足应力约束和尺寸约束的近似显式优化模型．以MSC／Patran软件系统为平台,调用MSC／Nastran的分析计算功能,利用PCL语言编制了通用的优化程序．数值算例中,通过本程序与Nastran程序的优化结果对比以及优化前后结构质量、应力的变化说明了模型的正确性和程序的可行性与有效性．     

桁架拱若干工作机理的探讨

引入水利工程的桁架拱是具有拱、刚架和桁架三种性能的组合体。对这类桁架拱的整体性能、斜杆作用,对支座位移和温变的适应能力等进行了机理探讨。对上承、中承、下承、复拱四种型式的桁架拱做了综合评价,重点推荐了中承式桁架拱。     

基于非概率稳健可靠性的桁架结构优化设计

在结构非概率集合可靠性模型的基础上,考虑影响结构系统性能的荷载、材料弹性模量、材料抗拉强度等不确定参数,提出了桁架中压杆与拉杆的优化方法。将不确定量设定为区间,通过区间运算得到结构的非概率可靠度,使静定桁架中的杆件达到同一可靠度水平实现优化目标。并运用非概率可靠性方法对一桁架结构做了优化设计,算例证明此方法可行。     

基于APDL语言的网架结构优化设计

本文以周边简支的斜放四角锥网架屋盖为例,将网架高度和杆件截面积同时作为离散型设计变量,以网架结构的重量为目标函数,在满足杆件截面强度、刚度、稳定以及结构变形等约束的条件下,采用一维搜索算法与改进的应力比法相结合的方式,利用ANSYS参数化设计语言APDL编制网架优化程序.实例结果表明优化后网架重量降低了约14.1%,因...     

自升式平台桁架式桩腿结构选型方法

为优化自升式平台桁架式桩腿结构构型,采用参数化建模技术和SESAM的Geni E软件,对不同构型桩腿的结构强度和总体性能进行评估.选取拖航工况和自存工况进行分析,结合母型资料,拖航工况时选取不同的桩腿节距构型进行强度评估;自存工况时选取不同的弦管间距和桩腿节距构型对平台抗倾覆能力、最大支反力、锁紧力以及桩腿组件UC值进行计算.以满足强度和经济性最优为原则,结合各构型桩腿结构质量,给出最优的桩腿结构构型方案.该方法快速完成了某型自升式平台的桩腿构型选取,结果表明该方法是自升式平台设计初期桩腿结构选型和优化的有效方法.     

铝合金桁架步行桥设计及侧向稳定性分析

以跨度24m的开口下承式铝合金桁架步行桥为例,建立整体有限元分析模型,在桥体结构强度、刚度验算的基础上,对桥体结构进行非线性有限元分析,确定桥体结构在不同荷载组合作用下的极限承载力,以保证不会由于桁架上弦平面外失稳而造成桥体结构失效.     

Enhanced design of hourglass truss sandwich structures for compressive resistance

Science China Technological Sciences - In this article, the design of the hourglass truss sandwich structure is improved by optimizing the number of layers to enhance the compressive strength of...