空间网格结构基于离散变量的优化设计

空间网格结构离散变量的优化设计是空间网格结构的截面尺寸优化、形状优化、拓扑优化和布局优化的理论基础。本文在建立空间网格结构离散变量优化设计问题数学模型的基础上,分析了空间网格结构离散变量优化设计的特点和算法效率。文中采用相对差商法。对空间网格结构杆件截面尺寸的离散变量优化设计问题进行了研究和探讨。文章最后给出了两个算例,计算结果验证了本文理论的正确性和有效性。     

基于离散变量的桁架结构截面优化及软件实现

以杆件横截面为设计变量,以结构重量为目标函数,采用基于离散变量的序列两级优化方法对桁架结构进行优化设计;在优化设计过程中采用了0阶修正,并且利用PCL语言在有限元软件MSC．NASTRAN和MSC．PATRAN上开发出了解决含应力约束和位移约束的桁架结构离散截面优化问题的程序。     

有支撑钢框架离散型拓扑优化设计

为了研究离散型拓扑优化理论在实际工程中的应用,在遗传算法和渐进结构优化算法的基础上对有支撑钢框架的离散型拓扑优化设计进行了分析.通过引入拓扑变量并修改无效杆件的弹性模量,提出了一个能适用于桁架结构、刚架结构和桁架刚架混合结构的离散型拓扑优化问题统一数学列式.该统一数学列式能解决桁架拓扑优化问题中以截面面积作为设计变量而...     

基于混合变量的预张力结构优化设计研究

探讨了以预张力和截面尺寸为设计变量的预张力结构优化设计问题.建立了预张力结构优化设计的数学模型,提出了基于混合变量的预张力结构优化设计的两级算法.第一级优化以预张力作为设计变量,采用基于连续变量的数学规划法进行搜索,第二级优化在固定预张力状态下,在构件截面尺寸变量级采用离散变量优化设计方法求解.从文中算例可看出,该方法具有较好的计算效率和收敛性.     

基于一维搜索算法的张弦桁架离散变量优化

本文采用Matlab语言编写张弦桁架结构模型程序,对张弦桁架在各荷载工况下的受力性能进行了分析;首先采用Matlab语言编写了张弦桁架结构各种约束条件程序,同时编写了基于离散变量的张弦桁架优化设计程序,采用基于离散变量的一维搜索优化算法对拟定的张弦桁架计算模型进行了优化,优化结果表明基于离散变量的一维搜索优化算法,由于目标函数和约束函数的单调性质,得到的解显然是最优解,而且优化结果可以直接应用于结构实际设计。最后,在确保编写的离散变量优化程序正确的前提下,对不同矢高的张弦桁架结构进行了离散变量优化设计,得出了最优矢高结论。     

混合离散变量的工程结构优化设计方法

针对工程中大量存在的设计变量为离散型和连续型的混合离散变量的情况 ,探讨了一种优化设计问题的方法———混合离散复合形法。该算法可用于工程结构优化设计中 ,其结果不需圆整 ,解题可靠性和效率大大提高。     

离散变量结构拓扑优化在板片空间结构设计中的应用研究

板片空间结构体系大都采用规格化的材料 ,传统连续变量优化设计方法已经不适合 ,因此采用离散变量拓扑优化算法与结构有限元分析相结合的设计方法 ,克服传统设计方法的缺陷。研究表明 ,这种新的优化设计方法效果显著 ,形状与布局优化是今后结构设计应该重点发展的方向。     

利用离散变量优化法解决结构配筋优化设计的研究

简述了利用离散变量优化设计方法，来解决土建领域内结构配筋的优化设计问题，使得设计结果不但是一种可用方案，而且是一种最优方案。并进而完成了对单层工业厂房排架柱的优化配筋设计，得出了令人满意的结果。     

拉线铁塔的优化设计

针对拉线铁塔的结构特点 ,建立了结构优化设计模型 ,把离散变量优化方法与结构有限元法相结合 ,完成拉线铁塔优化设计计算软件的研制。应用结果表明该软件具有较好的适应性和实用性 ,优化效果明显     

索承网壳结构截面和预应力的优化设计研究

探讨了以预应力和截面尺寸为设计变量的索承网壳结构截面面积与索力同时优化的设计问题。建立了该结构优化设计的数学模型,采用分层优化算法进行求解。第一层以预应力为设计变量,采用基于连续变量的复形法求解;第二层以截面面积为设计变量,采用改进的离散变量两级优化方法求解。算例表明,方法具有较好的计算效率和收敛性,可供索拱结构、张弦梁结构等空间杂交索结构体系的优化设计借鉴。     

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。     

考虑结构整体稳定性的单层网壳优化设计

提出了把近似满应力设计方法、弧长法和相对差商法结合起来的改进的离散变量两级优化方法,给出了同时考虑应力约束、位移约束和结构整体稳定性约束的优化算法。在考虑几何非线性的基础上,研究了单层网壳结构以结构质量最轻为目标函数的优化问题,编制了相应的计算程序,并通过算例进行了分析验证。     

浅谈离散变量改进算法的结构优化设计

阐述了结构优化设计的历史背景和离散变量结构优化设计的研究现状,在连续变量算法的基础上,得出适合离散变量的数值计算方法,实践证明该算法的可行性。     

钢箱梁的优化设计研究

从截面优化设计、结构拓扑优化两方面对钢箱梁的优化设计进行了研究,对钢箱梁的设计提出了截面优化选型建议和变厚度设计的方法,达到了充分利用材料的效果,解决了大跨度人行天桥钢箱梁结构工程设计中截面优化选型和纵向尺寸优化的问题。     

钢筋混凝土高层建筑设计中结构方案的选型

对高层建筑结构体系的选择应主要考虑的因素作了阐述，对高层建筑物结构平面及立面布置的原则进行了研究，以达到满足各方面不同需求的效果，并结合工程实例，提出解决最佳结构方案选型的方法。     

某黏性土地基强夯效果不同检测方法的对比

在介绍强夯检测加固效果不同检测方法的基础上,对某黏性土地基工程实例加固效果检测情况进行对比,分析了采用不同检测方法计算的地基承载力相对大小和离散变异程度.     

某厂房方钢管桁架设计

通过工程实践，根据我国国情，吸取英国资料提供的国外研究成果，探讨了方钢管桁架设计中杆件截面选取，节点杆件布置，焊缝设计及节点加强等计算方法与构造措施方面问题。     

A discrete method of limit analysis and its application to plastic stability problems of structural members

A method of discrete limit analysis which was proposed by Kawai in 1976 is extended to study structural behaviour of a set of solid blocks at the ultimate state of loading where the effect of finite rotation of these blocks should be taken into account. It is shown that Shanley's theory of plastic buckling can be simply demonstrated by using the present discrete models.     

索承网壳结构的截面优化

根据索承网壳结构静力、稳定性分析特点,从适合索承网壳结构工程应用的角度出发,在考虑结构几何非线性基础上,提出用改进的离散变量两级优化方法来研究选定索力情况下的截面优化问题。该方法适用于同时具有应力约束、稳定性约束和位移约束的离散变量结构优化问题的计算。最后通过算例,验证该方法的正确性和有效性。     

Analysis and shape optimisation of variable thickness prismatic folded plates and curved shells — Part 2: Shape optimisation

This paper deals with the development of computational tools for structural shape optimisation of shells and folded plates in which the strain energy or the weight of the structure is minimised subject to certain constraints. Both thickness and shape variables defining the cross-section of the structure are considered. The analysis is carried out using curved, variable thickness finite strips formulated and tested in Part 1 of this paper. Optimal shapes are presented for several shells and folded plates of variable thickness including plates on elastic foundation. The changes in the relative contributions of the bending, membrane and shear strain energies are monitored during the whole process of optimisation. The tools developed in the present work can be used as an aid to structural engineers in designing novel forms for shells and folded plates and provide valuable insight into the structural behaviour. It is concluded that the finite strip method offers an accurate and inexpensive tool for the optimisation of a wide class of structures having regular prismatic-type geometry with diaphragm ends.