基于ICM法的高层建筑大型支撑体系拓扑优化

发布时间：2018-03-14 18:22

  本文选题：高层建筑　切入点：支撑体系　出处：《工程力学》2017年05期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：提出应用连续体结构拓扑优化ICM法对高层建筑大型支撑体系进行拓扑优化。针对高层建筑规范对结构刚度限值是以层间相对位移差形式给出、并结合结构拓扑优化特点,推导了相对位移差敏度分析的伴随法公式,有效提高了计算效率。应用ICM法建立位移约束下结构重量极小化的优化模型,与高层建筑规范对结构刚度限值要求的提法更符合,得到的最优拓扑完全满足规范要求。所提方法应用在概念设计阶段,提供了一种自动化的分析计算及优化设计工具,可以有效地弥补基于经验设计的不足。
[Abstract]:In this paper, the ICM method of continuum topology optimization is applied to the topology optimization of large bracing systems for high-rise buildings. The stiffness limits of high-rise building codes are given in the form of relative displacement difference between floors, and combined with the characteristics of structural topology optimization. The adjoint method of sensitivity analysis of relative displacement difference is derived, and the efficiency of calculation is improved effectively. The optimization model of structural weight minimization under displacement constraints is established by using ICM method, which is more consistent with the requirement of structural stiffness limit in high-rise building code. The proposed method is applied in the conceptual design phase and provides an automated tool for analysis, calculation and optimization design, which can effectively compensate for the shortcomings of experience-based design.
【作者单位】： 湖南城市学院土木工程学院;北京工业大学工程数值模拟中心;
【基金】：国家自然科学基金项目(11672103) 湖南省自然科学基金项目(2016JJ6016)
【分类号】：TU972

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李顺利;龙述尧;李光耀;丁灿辉;;基于无网格局部Petrov-Galerkin法的板结构拓扑优化[J];计算机辅助工程;2011年01期

2 崔磊;邓洪洲;;基于差商算法的输电塔塔腿辅材的拓扑优化[J];特种结构;2007年03期

3 刘玲华;罗峥;王雯;井敏飞;王东;;基于连续体拓扑优化的建筑结构设计方法初探[J];结构工程师;2014年02期

4 谭中富，张作泉，，冯恩民;桁架结构拓扑优化的对偶逼近方法[J];科技通报;1994年05期

5 郑伟伟;周克民;;应用类桁架模型的连续体拓扑优化方法[J];华侨大学学报(自然科学版);2014年03期

6 程耿东;关于桁架结构拓扑优化中的奇异最优解[J];大连理工大学学报;2000年04期

7 段宝岩,叶尚辉;两工况作用下杆系结构拓扑优化设计[J];计算结构力学及其应用;1991年02期

8 谭中富，何成杰;关于拓扑优化中最优解“奇异”现象的讨论[J];哈尔滨建筑大学学报;1996年01期

9 乔惠云;周克民;;筏型地基加强梁的拓扑优化分析[J];华中科技大学学报(城市科学版);2008年03期

10 赵丽红,郭鹏飞,孙洪军,宁丽莎;结构拓扑优化设计的发展、现状及展望[J];辽宁工学院学报;2004年01期

相关会议论文 前2条

1 顾亦磊;陈昌亚;;拓扑优化技术在桁架设计中的应用[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009（CSMO-2009）论文集[C];2009年

2 李杰;刘威;卫书麟;;生命线工程网络抗震拓扑优化研究[A];第三届全国城市与工程安全减灾学术研讨会论文集[C];2010年

相关博士学位论文 前3条

1 高兴军;稳定性约束下连续体结构两尺度拓扑优化[D];华南理工大学;2015年

2 叶红玲;连续体结构静力拓扑优化方法与软件开发[D];北京工业大学;2005年

3 张晋芳;厚板转换层的拓扑优化及选型研究[D];西南交通大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 高瑜;基于非线性分析的拓扑优化设计研究[D];西安建筑科技大学;2015年

2 胡杰云;拉压异性类桁架结构拓扑优化[D];华侨大学;2016年

3 刘通;起重机转台与车架结构拓扑优化[D];大连理工大学;2016年

4 李玉霞;刮板输送机轨座的拓扑优化分析[D];河北工业大学;2006年

5 乔惠云;基于类格栅连续体模型的板结构拓扑优化研究[D];华侨大学;2009年

6 袁镭;基于拓扑优化理论的高速柔性输送装备结构优化设计[D];上海交通大学;2013年

7 赵志军;变约束限的拓扑优化方法及其应用研究[D];长沙理工大学;2009年

8 辛星;基于类桁架的框架结构位移最小拓扑优化方法研究[D];华侨大学;2011年

9 李钊;工程机械履带架结构拓扑优化研究[D];大连理工大学;2014年

10 朱学敏;基于免疫蚁群算法的桥式起重机主梁结构拓扑优化研究[D];中北大学;2013年

本文编号：1612396