某航站楼屋盖桁架结构优化设计

发布时间：2020-04-08 13:42

【摘要】：随着经济的发展,大跨度建筑不断涌现。钢结构强度高、抵抗变形能力强,被大量应用在大跨度建筑中。由于当前各类复杂的工程涌现,传统的优化方法已经难以适应复杂的结构优化问题的求解,而优化算法的发展为结构优化设计提供了一种全新而高效的解决方法。本文将引力搜索算法进行了改进,在改进引力搜索算法的第一阶段,种群被划分为几个子群体,每个子群体由粒子群引力搜索混合算法独立评估。使用基于可行性的规则对多个子种群中的粒子进行比较和更新。结果使粒子更快地向可行域移动,有效地加快了引力搜索算法的收敛速度。在改进引力搜索算法的第二阶段,基于正交设计的正交交叉算子被用来改进所有粒子中的历史最佳的位置。用改进后的引力搜索算法和标准引力搜索算法对5个桁架模型进行尺寸优化,得到的结果与其他算法相比,结果表明改进后的引力搜索算法得到最优值的迭代次数得到明显减少,得到的最优解明显优于通用算法。本文以某机场航站楼为实例,在满足钢结构设计规范的前提下,运用改进后的引力搜索算法和标准引力搜索算法对其屋盖钢桁架进行截面尺寸优化,将优化后钢桁架的截面面积、质量与原始数据进行对比。通过有限元软件ANSYS进行建模分析,分析优化前后桁架结构的可靠性、变形特点、受力性能。从分析结果可以得出此次优化设计不仅能够满足工程需要,而且在一些方面改善了原结构体系的性能并有效地节省了成本,验证了优化设计的必要性和有效性,为其他类似工程的优化提供参考价值。
【图文】：

图 1-1 北京大兴国际机场航站楼Fig.1-1 Beijing Daxing InternationalAirport图 1-2 中银大厦Fig.1-2 Bank of China Tower

中银大厦Fig.1-2BankofChinaTower
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU391

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本文编号：2619415