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  • 简介:近年来,国内一些起重机厂家开发了性能优化的轻量系列吊车产品,其轮压值及小车重量较旧有系列吊车显著减轻,当钢结构厂房应用此类吊车时,可较大幅度的降低吊车梁与刚架的用钢量.本文介绍了按新旧系列不同参数计算吊车梁及门式刚架用钢量的结果比较及量化的规律分析,有助于钢结构设计中扩展思路与优化设计.

  • 标签: 钢结构厂房 吊车梁 门式刚架 用钢量 优化设计 结构设计
  • 简介: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优化方法,编程复杂.本文介绍了优化设计软件LING010.0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.

  • 标签: 桁架结构 优化设计 LINGO语言 全局优化
  • 简介:新颖又古老的互承型结构的形状生成是其广泛应用的首要亟待解决问题.介绍了影响构型的基本参数,任意参数的变化均会造成整体形状的改变,致使传统建模方法无法有效实现这种结构模型的生成.通过对基本单元分析,探索了以遗传算法为代表的群体随机搜索方法和以Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno(BFGS)拟牛顿法为代表的单点搜索优化方法解决互承结构形状生成问题的有效性.算例表明后者对指定构型及参数的互承结构成形具有更高的效率.

  • 标签: 互承型结构 遗传算法 BFGS 拟牛顿法 形状生成
  • 简介:空间网格结构优化的设计参数很多,如结构高度、网格数、构件截面尺寸等.这些参数的量级或量纲不同,优化比较困难.运用改进的遗传算法进行空间网格结构的形状和截面优化,考虑了结构变形、压杆稳定、长细比等约束条件.采用拉格朗日乘子法对约束条件和优化函数进行处理,得到用于分析的无约束函数,提高遗传算法的运行效率.使用MATLAB遗传算法工具箱提供的函数编制了包含连续、不连续实数变量和整数变量的混合变量编码的结构优化程序.算例分析表明,程序可靠,算法收敛较快.

  • 标签: 空间网格结构 优化 遗传算法 多参数 MATLAB
  • 简介:针对5种典型单层球面网壳结构型式(联方型、施威德勒型、凯威特型、三向格子型和短程线型),本文采用基于离散变量的序列两级截面优化算法对一百个不同跨度(30m~60m)、不同矢高(1/3~1/7)的网壳进行截面优化设计,在截面优化设计结果中提取选型所需的优秀样本,一个优秀样本由3部分组成:跨度,矢跨比和该跨度、矢跨比下用钢量最少的网壳结构类型;然后利用BP人工神经网络对复杂非线性映射关系的模拟能力建立网壳跨度、矢跨比与用钢量最少的网壳型式之间的映射关系,避免了结构选型优化的多维、多重非线性模型的求解困难,通过截面优化简便地实现了网壳结构的选型优化

  • 标签: BP神经网络 截面优化 选型优化
  • 简介:基于肥皂泡成型原理,提出了一种气枕形态优化方法,并用APDL编写了相应的程序.通过对比分析圆形ETFE气枕的优化结果与理论值,验证了优化方法的准确性.同时,利用编制的程序对三角形、菱形、六边形、椭圆形等ETFE气枕进行了优化分析,并考察了边界空间位置变化对六边形气枕找形的影响.分析表明,在内部气压与起拱高度一定的情况下,本文提出的找形优化方法可确定气枕的最优形状和膜内应力.

  • 标签: ETFE气枕 肥皂泡 找形 优化
  • 简介:结构重量为目标函数,考虑构件稳定应力约束、强度应力约束、长细比约束和结构位移约束,对弦支穹顶结构进行了尺寸优化设计研究.为有效引入位移约束,采用位移关于构件截面积梯度分量权重来增加构件截面积.为提高设计变量的搜索效率,对钢管、钢索和钢拉杆规格库进行了优化排序处理,显著提高了优化搜索速度.采用优化设计方法,对深圳大运会篮球馆屋盖弦支穹顶结构进行了尺寸优化设计研究.研究结果表明,在构件稳定应力、强度应力、长细比和结构刚度(位移约束)等约束满足设计要求前提下,结构用钢量显著减少.优化设计方法搜索速度很快,应用简单,可用于大型弦支穹顶结构设计中.

  • 标签: 弦支穹顶结构 尺寸优化设计 预应力钢结构 环索预应力设计 深圳大运会篮球馆屋盖结构
  • 简介:本文对上海外滩中信城Ⅰ期塔楼的结构设计方案进行了优化。通过调整核心简墙体厚度、柱位布置,将钢骨混凝土柱改为钢管混凝土柱,调整伸臂桁架加强层等措施,获得了很好的效果。减轻结构自重的同时,也减小了地震作用,结构刚度变化更为和顺,延性提高,还增加了使用空间。与原设计相比,节约混凝土约1.27万m^2、钢材825t,减少桩75根,增加有效使用面积约1800m^2,带来的经济效益约合人民币5000万元。

  • 标签: 优化设计 核心筒 钢管混凝土柱 伸臂桁架
  • 简介:由于组合空间结构中单元种类和材料种类较多,导致该类结构的形状优化困难.本文引入改进的MDOD法用于该类结构的形状优化.针对实际工程结构进行分析,并与其它优化方法的结果做了比较,计算表明,该方法优化的效果良好.

  • 标签: MDOD算法 优化设计 形状优化 组合结构 组合次梯度 数学模型
  • 简介:以某大跨度网壳结构为研究对象,对建筑结构进行了风洞试验.将风洞试验体型系数结果引入大跨度网壳结构优化设计.应用复形法建立了网壳结构目标函数,初步拟定网壳结构的网格尺寸、网壳厚度、网壳矢高,以杆件的截面面积为设计变量,杆件的强度和最小截面尺寸为约束条件,并编制了相应的程序,对三圆弧网壳结构外形尺寸进行多种方案的优化设计,比较试验与规范风载体型系数优化结果,为类似网壳结构设计提供参考.

  • 标签: 风载试验 体型系数 网壳结构 优化设计
  • 简介:单层网壳结构是缺陷敏感结构,经截面优化设计的单层网壳结构对初始几何缺陷分布形式更加敏感.在多种缺陷分布形式下,对截面优化后的网壳模型进行双重非线性整体稳定性分析,研究杆件截面取值与缺陷分布、结构极限承载力之间的关系.结果表明:截面优化寻优结果与初始几何缺陷分布有直接关系,增大缺陷较大处杆件截面能显著提高结构承载力;经截面优化设计的网壳仅在其设计初始几何缺陷下稳定承载力满足设计要求,在其他缺陷下承载力均下降明显.本文对这一现象进行了深入的研究,并通过优化"杆件分组"的方式改进了由截面优化设计导致的结构稳定承载能力对缺陷分布的高度敏感性,提高了结构整体稳定承载力的鲁棒性,同时降低了结构的耗钢量.

  • 标签: 网壳结构 初始几何缺陷 截面优化设计 缺陷敏感 极限承载力
  • 简介:随着社会的发展和国民经济的提升,人们对居住环境和生活条件的要求也越来越高,不仅要求房屋结构的安全性、功能性和耐久性,而且还要求有一定的经济性和美观性,要想保证所有功能特点都具备,就不可避免的要对房屋建筑结构进行优化设计。本文对房屋建筑结构设计中的应用措施和需要注意的问题等进行了分析,对优化技术在房屋建筑机构设计中的应用进行了阐述和说明,以期为房屋建筑结构设计做出有益的探索。

  • 标签: 房屋建筑 结构设计 优化技术
  • 简介:该文基于变形均匀分布的概念,为带中心支撑的钢框架结构的动力反应优化设计提出了一种新的方法。为了得到结构构件属性的优化分布设计,采用了迭代的优化方法。通过迭代方法,逐渐调整修改结构构件的属性,以达到结构中低效构件的布置能够使结构从强到弱缓慢过渡,这样直到结构满足均匀变形的状态。结果表明,此方法得出的结构抗震性能要优于采用传统方法设计得出的结果。为了避免框架模型的复杂分析,

  • 标签: 钢框架结构 支撑 结构构件 结构抗震 动力反应 变形
  • 简介:树状结构造型美观、传力合理,已越来越多地被应用于建筑结构中.天津国家会展中心体量庞大,其中央入口大厅树状结构形象突出,是整个建筑最具代表性的部分.采用MIDASGen建立中央入口大厅整体结构模型,经分析,中央入口大厅树状结构部分杆件应力与应力比均较小,具有一定的优化空间.通过减小截面尺寸与壁厚对该树状结构进行优化,经过优化分析,树状结构可以满足安全性的要求,并且节省用钢量超过500t.同时建立中央入口大厅森林结构体系,经过对比分析,森林结构体系较树状结构具有更为优良的力学性能.

  • 标签: 国家会展中心 树状结构 优化分析 森林结构体系
  • 简介:单层网壳结构杆件截面尺寸和杆件分组方式直接影响结构的强度、刚度、局部稳定性以及整体稳定性,应存在一种合理的截面取值和杆件分组方式,使网壳结构受力合理、节约耗钢量.本文对跨度60m、矢高6m的单层凯威特网壳结构模型进行了线性静力分析、几何非线性整体稳定性分析和三种杆件分组方式下的截面优化设计,并详细分析了杆件分组和截面变化对结构整体稳定性的影响,给出了杆件分组、截面取值方式的建议,使结构用钢量少、受力较合理,同时杆件种类少、便于施工.

  • 标签: 网壳结果 线性静力分析 整体稳定性分析 截面优化 杆件分组
  • 简介:随着计算机技术的发展,基于拓扑优化技术的轻量化设计在结构设计领域广泛运用.从目前的空间结构领域来看,针对具体项目的连续体结构的拓扑优化主要还是靠工程师的工作经验来进行,而采用系统性的优化策略来进行结构优化还并不成熟,尚待深入研究.六杆四面体球面网壳是一种包含装配式建筑思想的新型空间壳体,近年来进行了广泛深入的研究.本文基于应变能最小准则针对这种新型网壳结构的力学性能进行了截面尺寸优化,对优化前后网壳各个方向的位移及各杆件截面尺寸的变化进行分析研究.优化结果表明,在减重百分之二十的条件下,结构刚度有了较大提高,竖向位移得到了有效控制,自动化的拓扑优化技术在新型空间结构体系上得到了较好的实现.

  • 标签: 球面网壳 六杆四面体单元 结构拓扑优化 轻量化设计
  • 简介:本文首先分析了张力集成穹顶单元的几何形态,并基于此提出了索穹顶结构的几何及拓扑关系,介绍了几种索穹顶结构的构成型式,归纳出了索穹顶结构的工作机理.

  • 标签: 索穹顶结构 几何形态 拓扑 张力 平移
  • 简介:结构住宅的围护结构是钢结构住宅建筑中重要的部件,目前在钢结构住宅设计中,钢结构体系的设计理论、设计实践和施工安装都已日臻成熟,但相应的围护结构设计却缺乏基本的设计程序和相应的规范要求,南京旭建生产的蒸压轻质加气混凝(NALC)板在用于钢筋混凝土和钢结构围护结构的设计和施工中都取得了较为成功的经验,此处以NALC板为例简迹钢结构围护结构的设计与施工技术,本文是其中第四部分。

  • 标签: 钢结构住宅 围护结构 NALC板 建筑设计 施工技术
  • 简介:在多高层住宅中,使用钢材构造结构体系能加快工程进度、降低造价、减少开支、加快资金流转。已建的工程表明,钢结构体系能理想地应用于旅馆、公寓楼和高档住宅楼,满足各种功能要求。近年来,美国的一些多层住宅用钢材取代传统的混凝土结构或者是木结构。本文将以几个典型工程为例,向读者介绍美国多层钢结构住宅使用的一些典型结构体系及工程基本概况。

  • 标签: 美国 多层钢结构 多高层住宅 建筑结构 交错桁架钢 框架体系
  • 简介:索托结构是我国自行开发的一种新型结构形式,其外形类似斜拉结构但受力性能则完全不同。其受力特点与悬索结构有相似之处,故集中了斜拉结构和悬索结构的优点,克服了它们的不足之处。目前国内外超跨度结构仅有斜拉和悬索结构两种,且都存在许多缺点。索托结构因其斜索效率大大改善,受力更为合理,故可节省用材和工程造价,其跨越空间的能力比斜拉和悬索结构均优,且施工方便。

  • 标签: 悬索结构 斜拉结构 受力性能 施工方 工程造价 跨度