钢支撑-混凝土框架结构优化研究

针对新版抗震规范GB50011-2010所提出的钢支撑-混凝土框架结构体系,本文采用一种两阶段优化方法对其进行优化研究,用VB和FORTRAN语言编写了相应的优化程序并结合工程算例对程序的优化效果进行了验证.两阶段优化方法以结构造价为目标函数,第一阶段是基于虚功原理、拉格朗日乘数法,以位移约束为约束条件的优化过程;第二阶段则是采用多级优化方法,以强度约束、施工构造约束等为约束条件的优化过程.该方法能够以较快的优化速度解决钢支撑-混凝土框架结构的优化问题,具有较好的工程实用价值.     

基于改进双向渐进结构优化法的桁架结构拓扑优化

为了将双向渐进结构优化法应用于桁架结构优化设计中,结合能量原理和满应力设计准则,推导了以结构最小应变能为目标函数的优化计算公式,提出了可以应用于桁架结构优化的桁架-双向渐进结构优化(T-BESO)法.T-BESO法以杆件截面面积为设计变量,以结构应变能为目标函数,以应力约束和满应力设计准则为约束条件.在T-BESO法中...     

基于双向渐进结构优化方法的泵车支腿拓扑优化

以有限元软件ANSYS为平台进行二次开发,实现基于名义应变能密度的双向结构渐进优化法.将以最大应力为约束、以重量最小为目标的双向结构优化方法应用到泵车后支腿的轻量化设计中.得到较好的优化结果.结果表明,双向渐进结构优化法能够用于指导箱型结构轻量化设计.     

基于交通组织流线优化的港区货运交通

选择大宗散货港口为研究对象,从交通组织流线优化的角度研究了港区交通优化研究的方法,并且以天津南疆港区焦炭码头为例,探讨了基于交通运输流线优化的港区货运交通优化,以提高货运交通的运输效率。     

钢框架中粘弹性阻尼器的空间布置优化分析

对粘弹性阻尼器在钢框架中的竖向布置进行了优化。分别以最大层间位移和顶层位移为控制函数,通过时程分析法多次循环寻找控制函数最大的层,不断修正各楼层粘弹性阻尼器的储存刚度和损耗刚度,来优化粘弹性阻尼器沿结构竖向的布置。并利用ANSYS的APDL语言编制优化程序,以一个6层钢框架为例进行了优化,得到了各楼层粘弹性阻尼器的参数及分布规律;并对两种方法的优化结果进行了比较分析,结果表明,以最大层间位移为控制函数的优化方法优于以顶层位移为控制函数的优化方法。     

门式起重机主梁结构优化

通过对门式起重机主梁的受力分析,以优化理论为基础,建立了适当的优化模型。以主梁重量最轻为优化的设计目标,以主梁的截面尺寸为设计变量,在满足强度、刚度、稳定性以及工艺要求的前提下,列出约束方程,应用结构优化设计方法求解出主梁截面尺寸的最优解。     

自由曲面结构多目标形态优化北大核心CSCD

根据自由曲面的形成机理,建立自由曲面结构的多目标优化模型。以控制点坐标为优化变量,以应变能密度、特征屈曲值为目标函数,运用遗传算法,采用MATLAB与ANSYS分析软件,对自由曲面进行多目标优化。研究表明,所提出的优化方法适用性强、优化效果较好,可用于各种自由曲面的形态优化。     

基于遗传算法的钢框架优化设计

根据结构优化设计的基本流程,以最轻重量为目标函数,以杆件截面积为设计变量,以现行规范中的强度、刚度、位移限值为约束条件建立了钢框架的优化模型,采用遗传算法结合工程实例进行分析,证实该方法在结构优化设计中的可行性,可供设计参考。     

市政管网优化技术研究现状与趋势

市政管网优化技术以提高城市水资源利用率为目的,是一种节约型、经济型的水资源可持续发展战略。本文综述国内外市政管网优化技术的历史进程和研究现状,重点分析各项管网优化技术的适用性,针对日益突出的水资源紧张和国内市政管网中亟待解决的问题,以某市政管网为例提出解决管网优化问题的可行性方案,为我国市政管网的优化提供技术支持。     

某镇游客集散区域钢结构塔形建筑性能优化设计

为研究钢结构建筑性能优化,以某镇游客集散区域钢结构塔形建筑为研究对象,采用SATWE和SAP2000软件收集某镇游客集散区域钢结构塔形建筑参数,以相关规范为依据进行钢结构参数验证,发现某镇游客集散区域钢结构塔形建筑结构性能问题,在优化过程中以满足结构性能为基础,设置用钢总量为目标函数进行优化,展开优化前后各项参数对比。研究表明,通过该种研究方法可取得良好优化效果,并可有效降低工作量。     

混合梁斜拉桥成桥索力优化综合法

综合三种单一的斜拉桥索力优化方法,采用ANSYS优化模块进行求解,对成桥状态下最优索力的确定进行了分析,结果表明:采用索力优化三步综合方法,不仅可以同时考虑结合处的弯矩和恒活载的共同作用,而且优化得到的索力均匀,主梁上下缘具有足够的安全储备,结构变形较小,成桥状态更为合理。     

综合优化算法在矮塔斜拉桥中的应用

以三门江大桥为工程背景,建立零阶算法和一阶算法在矮塔斜拉桥索力优化中的计算模型,并选取了斜拉桥索力优化计算常用的方法--弯曲能量法、最小弯矩法,来分析矮塔斜拉桥恒载索力.在此基础上,提出了综合能量法和最小用索量方法来计算索力的方法,得出了几点对于类似桥梁索力优化分析的有益结论.在此过程中,对比了零阶算法和一阶算法在实际算例中的计算效率和计算规律.     

矮塔斜拉桥成桥状态优化分析

以预应力混凝土矮塔斜拉桥为对象,基于影响矩阵方法进行了成桥状态优化分析,讨论了索力对于成桥结构内力分布的影响,研究结果表明,索力对于小跨度的矮塔斜拉桥主梁弯矩等内力分布影响较大,在大桥建设过程中应该充分考虑,以保证大桥运营的安全性和耐久性。     

考虑主缆弯曲刚度后对悬索桥的影响

通过完全无弯曲刚度的链条“主缆”模型与有一定弯曲刚度的铁丝“主缆”模型的对比试验,及针对试验情况所进行的有限元分析,初步研究了考虑悬索桥主缆弯曲刚度后的影响情况。试验结果以及数值模拟计算结果均表明,随着悬索桥跨度的增加,主缆垂跨比的减小,主缆实际存在的弯曲刚度对垂度的影响较大,如果再考虑索夹局部加强作用等的因素,则对一些悬索桥的受力和变形可能产生不利的影响,因此应该考虑主缆实际存在的弯曲刚度。     

基于正弦激振的多频率拟合法测在役拉索索力

大跨度预应力结构健康监测中在役预应力索力的测试识别精度关系到整个结构的安全,测试在役钢索索力有频率法、磁通量法等多种方法且各有特点,频率法的基频不易识别,磁通量法标量不准且操作繁杂。据此采用基于正弦激振的多频率拟合方法测试在役索力,建立多跨索振动模型和索力优化识别模型,以索力测量试验和某张弦梁结构的展览馆为实例,采用正弦多频率拟合法拾取多阶频率并进行优化分析。结果表明,对拉索施加正弦激振获得的多阶频率进行拟合优化计算比一般计算公式法计算的索力更接近实测索力,并且拉索的长径比在100以内的索力测量中,多频率拟合法的优势更明显,为基于正弦激振的多频率拟合法提供了依据。     

预应力锚索支护边坡地震作用下动力响应研究

利用FLAC3D软件建立一个预应力锚索支护边坡模型,研究地震作用下边坡动力响应。结果表明:锚索预应力在地震开始时刻的瞬时损失百分比对锚索竖向位置敏感性高,而对波型、峰值加速度大小敏感性不明显。通过对比预应力锚索支护边坡震后水平位移与没支护情况水平位移的比值大小,分析预应力锚索在各种地震波作用下的支护效果。结果表明:震动波形、峰值加速度大小、初始张拉预应力大小、锚索间距都对支护效果影响很大。研究结果为预应力锚索支护的抗震优化设计提供参考。     

斜拉桥合龙后索力最优调整方法

斜拉桥合龙后,实际的索力与设计目标值存在一定差别,需要进行索力优化。提出一种采用影响矩阵,以满足斜拉桥关键截面可行域为约束条件,采用最小二乘法对合龙后的斜拉桥索力进行调整量计算,精确考虑调索顺序对张拉索力影响,实现索力最优调整的方法。算例表明,采用该方法进行合龙后索力最优调整,具有很好的控制效果和很高的计算效率。     

悬索桥计算分析的弯矩图理论及软件介绍

本文揭示了悬索桥缆索在垂直荷载作用下,索的几何形状和简支梁弯矩图的对应关系,相对应的悬索桥结构分析计算的弹性理论、挠度理论、有限位移理论而言,这可称为弯矩图理论。由于简支梁的弯矩图计算方便、直观、概念清晰,可大大简化悬索桥结构分析计算,而且是精确的解析解。按弯矩图理论编写了悬索桥的索形计算软件,可以计算空缆线形和吊杆力作用下的成桥线形,并介绍了软件功能及使用方法。     

斜拉桥牵索挂篮优化设计分析

对牵索挂篮进行了优化设计,并对结果进行了比较,表明采用的优化方法是有效和可行的,分析了挂篮各种工况的应力,对牵索挂篮进行了板壳元模拟分析,以更加真实地模拟挂篮各种工况下的内力和变形,确保桥梁悬臂浇筑施工中的安全.     

考虑弯曲刚度预应力索梁结构力学分析

分析了索梁结构中不同种类索单元模式应用中的优缺点,在两节点悬链线索单元的基本假定和分析的基础上,考虑压弯变形的影响,提出改进的悬链线索单元—三节点弯曲索单元,并应用迭代法对其进行求解。通过算例分析表明,改进的三节点弯曲索单元考虑了弯曲变形的影响,对跨度、自重较大的悬索体系在承受反向荷载（风吸力等）时,准确的分析其空间受力性能具有一定的应用价值。