基于满应力法的平面桁架优化

优化设计的目的是减少材料用量,使成本造价降低。采用满应力法对典型的平面桁架结构进行截面优化,并在迭代计算过程中创造性地提出了中间值法,大大减少了迭代计算量,提高了计算效率,得到结构最优截面尺寸,用钢量减少40%,经济效益显著,该方法值得推广。     

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...     

某超静定桁架满应力法的计算与分析

用满应力法对某超静定桁架进行截面设计 ,提出了首次截面平均法 ,该法对计算结果的快速收敛具有显著作用。     

基于拟满应力遗传算法的桁架结构形状优化设计

以拟满应力法和改进遗传算法为基础,提出了一种可以解决具有连续变量和离散变量的桁架结构形状优化问题的拟满应力遗传算法。该算法既充分利用了遗传算法全局寻优能力强的特点,也发挥了力学准则法局部寻优长处,具有很高的搜索效率。用拟满应力遗传算法解决15杆桁架结构形状优化问题的结果表明,这是一种解决具有连续、离散混合变量的桁架结构优化设计问题的很有效方法。     

影响超静定桁架满应力设计的因素

首先介绍了超静定桁架满应力设计的概念,在引入桁架结构基本方程的基础上,通过建立桁架满应力设计的模型、确定桁架实现满应力设计所需满足的条件等作为理论基础,分析了结构形式、荷载、工况数三方面的因素对桁架结构实现满应力设计的影响,并通过算例对上述因素的影响进行了验证,从而为工程实践提供借鉴。     

混合遗传算法在桁架优化中的应用

应用遗传算法,并对基本遗传算法进行相应的改进,对空间桁架结构截面进行优化。在应用遗传算法的同时,考虑满应力解通常处在最优解附近的原理,将满应力解作为种群中的一个个体参与计算,并通过MATLAB编制相应的程序实现。算例表明,该方法能得到理想效果,并减少程序运算时间。     

有关桁架结构优化设计的方法研究

对桁架结构设计的一种优化方法进行了详细介绍,并编制了计算程序,通过具体算例,并和其他方法的计算结果进行了分析比较,结果表明,计算结果基本一致,可用于桁架结构的优化设计。     

基于混合遗传算法的桁架优化设计研究

应用十进制编码的遗传算法,通过MATLAB编程实现桁架结构截面优化。考虑满应力解通常处在最优解附近的原理,在应用遗传算法的同时,将满应力解作为一个个体引入种群中进行计算。算例表明,该方法能得到理想效果,并能减少程序运算时间。     

满应力钢桁架的设计、制作和安装

本文以实例介绍了满应力钢桁架的设计方法、制作和安装的质量要求。该类钢桁架改变以往钢桁架外形,利用桁架承受的弯矩值求得满应力桁架图形,可比现有钢桁架节材20％～40％,且设计意图明确、简捷、制作简便、施工期短、质量可靠,建议推广应用。     

桁架结构优化计算——搜索法与准则法联合应用:齿行法

对桁架结构采取齿行法和修改齿行法进行优化计算,并比较这两种情况下的最优解。     

基于应力比的满应力优化设计方法研究

文中给出了一种超静定桁架结构优化设计的方法——满应力优化设计方法,使设计出的桁架结构既安全可靠又经济合理,并以此为基础进行了加速收敛的措施研究——面积平均法,从而大大减少了迭代次数,具有简捷、高效、优化的特点。     

基于效率系数的组合钢桁梁优化设计方法

组合钢桁梁具有桁架结构的受力特征,同时还受节点性能和板桁组合作用的影响,受力机理复杂。传统有限元优化方法无法兼顾杆件和节点,为对组合钢桁梁设计方案进行快速、准确地优化,提出了一种基于效率系数的优化设计方法。在采用杆系有限元模型进行初步分析基础上,根据结构内力分布相似的假定,以杆件和节点承载力效率系数为优化指标对构件进行优化,再将优化方案代入有限元模型进行验证。以矩形钢管混凝土组合桁梁连续梁桥既有通用图集为依托工程,进行设计方案优化。结果表明:组合钢桁梁空间效应等因素产生的弯曲应力可达组合应力的15%～42%,弯矩产生的影响不可忽略,在计算杆件效率系数时应将弯矩和轴力同时考虑在内; 效率系数可直观反映组合钢桁梁构件应力状态,快速定位优化构件,还可依据杆件截面特征将优化方案细分至板件层面; 所提优化设计方法可对组合钢桁梁的节点和杆件进行统筹优化,避免反复进行有限元试算,显著提高优化计算效率。     

基于改进序列线性规划法的空间桁架结构优化设计

在空间桁架的优化设计中,仅把截面面积作为设计变量并不能得到结构的最优解。只有把桁架结构的截面面积和节点坐标作为设计变量,才能大幅降低结构重量及造价。空间桁架结构的优化设计多为复杂的非线性问题,序列线性规划法是解决非线性规划问题的典型算法。本文作者将改进的序列线性规划法结合SAP2000 API功能,对空间桁架进行优化设计。数值结果表明,改进的序列线性规划法具有良好的收敛性和稳定性,可以有效地进行空间桁架结构的形状优化设计。     

An optics inspired optimization method for optimal design of truss structures

This paper presents optics inspired optimization (OIO) as a new optimization technique for optimum design of truss structures with continuous variables. In OIO, the physical laws that govern the image formation in spherical mirrors are artificially modeled to develop a new metaheuristic method. In OIO, the surface of the objective function to be minimized is considered as the reflecting wavy mirror consisting of peaks and valleys. In the reflecting surface, each peak is assumed to reflect as a convex mirror and each valley to reflect as a concave one. By assuming each solution candidate as an artificial object (or light point) that is artificially glittered ray is reflected back by the function surface, the artificial image (new solution) is formed based on the governing equations in physics of optics. Compared with the other existing optimization techniques, OIO seems to be a promising alternative approach for solving truss optimum design problems.     

基于全局优化设计的桁架结构优化设计研究

桁架结构优化设计中普遍存在约束的作用.现有优化设计一般采用满应力法和遗传优化等优化方法,编程复杂.本文介绍了优化设计软件LINGO10.0的功能、特点、使用方法和使用注意事项等,建立了桁架结构优化设计的数学模型.采用LINGO软件的全局优化方法求解.实例计算表明,采用LINGO的全局优化方法能获得全局优化解,且方法简单,值得推广应用.     

基于改进群搜索优化算法的桁架结构拓扑优化研究

对桁架结构拓扑优化设计方法进行了研究,基于和声搜索方法和边界粘附机制,提出了用"启发式拓扑"或"拓扑变量离散化"处理变量的改进群搜索优化方法,分别对一个10杆桁架和一个15杆桁架进行了拓扑优化设计,计算结果与已有的文献结果进行了对比分析.研究表明,该算法不受传统的桁架拓扑优化中"基结构"的限制,避免了奇异最优解的问题,表现出较强的适用性,采用本文提出的方法对桁架结构进行拓扑优化是可行和有效的.     

基于遗传算法的张弦桁架设计与选形优化

张弦桁架设计参数较多且相互影响,常伴有较大的几何非线性变形,因此需要精确寻找结构形状及预拉力,以获得结构整体性能的优化结果.在MATLAB平台上利用多种群遗传算法,通过命令流调用SAP2000,在对结构优化的同时,实现"找形"及"找力";第一阶段寻找各类构件的截面,发现桁架弦杆截面的改变对整体优化结果影响较小,在此基础...     

方钢管桁架次应力分析

从某体育馆转换桁架提取一部分,分别分析其次应力分布大小及规律,初步探讨次应力产生的原因以及杆件类型与次正应力比的关系,为以后施工、设计提供参考。