某篮球馆钢结构桁架优化设计研究
发布时间：2022-01-10 05:51
对结构进行优化设计,除了能够降低整体结构的重量,控制项目成本,同时能够更好地保障结构的刚度与强度。桁架结构的重量相对比较轻,承受荷载的能力比较强,能合理的利用材料,提升材料的利用率。桁架结构已被广泛应用于很多实际工程。因此优化桁架的结构非常重要。传统的结构优化方法存在多种缺陷,随着科技的发展,工程实践中遇到的问题越来越复杂。传统的优化方法计算量较大,计算的结果精度较低,越来越不适合解决复杂的结构优化问题。伴随着计算机科学技术、仿生学、数学、人工智能等学科的飞速发展,人们通过研究和利用自然界中自然现象或生物体机制,提出了一些智能优化算法。智能优化算法的开发为建筑和土木工程领域结构优化设计提供了新颖的思路和高效的方法。目前在建筑和土木工程领域中,鸡群优化算法的应用还很少,本文将提出一种改进的鸡群优化算法,将改进的算法与桁架结构优化设计相结合,希望为土木工程结构优化设计提供一种新的方法和思路。鸡群优化算法的改进方法为:将混沌反向学习策略的概念引入到算法的初始化中,保证全局搜索能力;母鸡位置更新上加入偏好随机动态惯性权重因子,增强算法稳定性;再次在小鸡位置更新过程中引入惯性权重因子和学习因子,...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
广州体育馆Fig.2-1GuangzhouStadium
不会在支座上产生水平推力。结构布局灵活，具有广泛的应用范围。从抗弯角度来看桁架梁与实腹杆在遭受拉力与截面压力时，应力主要集中在上下两个部分，所以通过加内力臂，从而可以达到同样的材料用量，桁架结构的抗弯性更强，并通过合理布置板，使得桁架结构上的剪力可以逐渐传递到支座上。这样，无论是弯曲还是剪切，桁结构都能充分利用材料的强度，从而适用于各种跨度的建筑屋面结构。更重要的是，架结构可以将横向弯曲时的复杂应力转化为杆件中的简单拉压应力，使力的分布和传变得显而易见，有助于结构的不断变化和组合[73]。桁架结构中各杆件相互支撑，具有刚度大、抗震能力强和完整性良好的特点，并可以承受来自多个方向的载荷。同时，运用桁架结构的优点比较明显，如结构简单、卸便利、运输方便等。因为这些优点，跨度大的承重结构和高层结构中都出现了桁架构的身影。以下为一些典型的工程实例应用，比如体育馆（图 2-1）、幕墙结构（图 2-2）、高公路收费站（图 2-3）、航站楼（图 2-4）、展览馆（图 2-5）、桥梁建筑（图 2-6）等公建筑中。
图 2-3 高速公路收费站Fig. 2-3 Highway toll stations图 2-4 天津机场航站楼Fig. 2-4 Tianjin airport terminal图 2-5 青岛岭海国际博览中心吊装现场Fig. 2-5 Qingdao Linghai International ExpoCenter hoisting site图 2-6 武汉长江大桥Fig. 2-6 Wuhan Yangtze River Bridge2.4 桁架结构优化的国内外研究现状桁架结构优化设计思想已有了百年的历史。特别是随着计算机科学技术的不断进步，
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进满应力齿形法的钢箱梁截面优化程序设计[J]. 邵帅,许逸雪,周志祥,楚玺,邓国军. 实验室研究与探索. 2019(05)
[2]初始几何缺陷对大跨张弦桁架结构整体稳定的影响研究[J]. 古莉,龚景海,鲁博宽. 钢结构. 2019(03)
[3]基于UG的轻量化焊接桁架结构优化研究[J]. 杨景宇,任何东,李超林,赵昭,丁义超,刘海琼,张小山. 成都工业学院学报. 2019(01)
[4]基于改进鸡群算法的静止无功补偿器模型参数辨识方法[J]. 聂永辉,张春雷,高磊,赵妍,王明超. 电网技术. 2019(02)
[5]基于鸡群算法参数优化的改进GM（1,1）模型的变压器绝缘水平预测[J]. 张凯,彭辉. 水电能源科学. 2019(01)
[6]钢管混凝土桁架焊接节点热点应力集中系数研究[J]. 吴琛泰,卫星,温宗意,何可. 钢结构. 2019(01)
[7]一种隔离损伤的桁架结构性态识别方法[J]. 白鲁帅,李钢,靳永强,李宏男. 工程力学. 2019(01)
[8]基于改进粒子群算法的桁架结构优化设计[J]. 李沛豪,李东. 空间结构. 2018(04)
[9]基于鸡群优化算法的二维MUSIC谱峰搜索算法[J]. 窦慧晶,朱子云,高立菁. 北京工业大学学报. 2018(11)
[10]基于自适应成长法的周期性加筋结构拓扑优化设计方法[J]. 董小虎,丁晓红. 中国机械工程. 2018(17)
博士论文
[1]基于蝙蝠算法的启发式智能优化研究与应用[D]. 薛菲.北京工业大学 2016
[2]结构优化中的遗传算法研究和应用[D]. 唐文艳.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]基于混合优化算法的自由曲面结构形态创建[D]. 夏毅.哈尔滨工业大学 2015
[2]工程结构优化的群体智能算法[D]. 李建.浙江大学 2010
[3]改进的自适应遗传算法在桁架结构优化中的应用[D]. 闫宏亮.长安大学 2009
[4]钢结构桁架建筑的分析研究[D]. 肖潇.西南交通大学 2007
[5]桁架和框架结构的稳定性分析与优化设计[D]. 刘春良.大连理工大学 2006
本文编号：3580167
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
广州体育馆Fig.2-1GuangzhouStadium
不会在支座上产生水平推力。结构布局灵活，具有广泛的应用范围。从抗弯角度来看桁架梁与实腹杆在遭受拉力与截面压力时，应力主要集中在上下两个部分，所以通过加内力臂，从而可以达到同样的材料用量，桁架结构的抗弯性更强，并通过合理布置板，使得桁架结构上的剪力可以逐渐传递到支座上。这样，无论是弯曲还是剪切，桁结构都能充分利用材料的强度，从而适用于各种跨度的建筑屋面结构。更重要的是，架结构可以将横向弯曲时的复杂应力转化为杆件中的简单拉压应力，使力的分布和传变得显而易见，有助于结构的不断变化和组合[73]。桁架结构中各杆件相互支撑，具有刚度大、抗震能力强和完整性良好的特点，并可以承受来自多个方向的载荷。同时，运用桁架结构的优点比较明显，如结构简单、卸便利、运输方便等。因为这些优点，跨度大的承重结构和高层结构中都出现了桁架构的身影。以下为一些典型的工程实例应用，比如体育馆（图 2-1）、幕墙结构（图 2-2）、高公路收费站（图 2-3）、航站楼（图 2-4）、展览馆（图 2-5）、桥梁建筑（图 2-6）等公建筑中。
图 2-3 高速公路收费站Fig. 2-3 Highway toll stations图 2-4 天津机场航站楼Fig. 2-4 Tianjin airport terminal图 2-5 青岛岭海国际博览中心吊装现场Fig. 2-5 Qingdao Linghai International ExpoCenter hoisting site图 2-6 武汉长江大桥Fig. 2-6 Wuhan Yangtze River Bridge2.4 桁架结构优化的国内外研究现状桁架结构优化设计思想已有了百年的历史。特别是随着计算机科学技术的不断进步，
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进满应力齿形法的钢箱梁截面优化程序设计[J]. 邵帅,许逸雪,周志祥,楚玺,邓国军. 实验室研究与探索. 2019(05)
[2]初始几何缺陷对大跨张弦桁架结构整体稳定的影响研究[J]. 古莉,龚景海,鲁博宽. 钢结构. 2019(03)
[3]基于UG的轻量化焊接桁架结构优化研究[J]. 杨景宇,任何东,李超林,赵昭,丁义超,刘海琼,张小山. 成都工业学院学报. 2019(01)
[4]基于改进鸡群算法的静止无功补偿器模型参数辨识方法[J]. 聂永辉,张春雷,高磊,赵妍,王明超. 电网技术. 2019(02)
[5]基于鸡群算法参数优化的改进GM（1,1）模型的变压器绝缘水平预测[J]. 张凯,彭辉. 水电能源科学. 2019(01)
[6]钢管混凝土桁架焊接节点热点应力集中系数研究[J]. 吴琛泰,卫星,温宗意,何可. 钢结构. 2019(01)
[7]一种隔离损伤的桁架结构性态识别方法[J]. 白鲁帅,李钢,靳永强,李宏男. 工程力学. 2019(01)
[8]基于改进粒子群算法的桁架结构优化设计[J]. 李沛豪,李东. 空间结构. 2018(04)
[9]基于鸡群优化算法的二维MUSIC谱峰搜索算法[J]. 窦慧晶,朱子云,高立菁. 北京工业大学学报. 2018(11)
[10]基于自适应成长法的周期性加筋结构拓扑优化设计方法[J]. 董小虎,丁晓红. 中国机械工程. 2018(17)
博士论文
[1]基于蝙蝠算法的启发式智能优化研究与应用[D]. 薛菲.北京工业大学 2016
[2]结构优化中的遗传算法研究和应用[D]. 唐文艳.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]基于混合优化算法的自由曲面结构形态创建[D]. 夏毅.哈尔滨工业大学 2015
[2]工程结构优化的群体智能算法[D]. 李建.浙江大学 2010
[3]改进的自适应遗传算法在桁架结构优化中的应用[D]. 闫宏亮.长安大学 2009
[4]钢结构桁架建筑的分析研究[D]. 肖潇.西南交通大学 2007
[5]桁架和框架结构的稳定性分析与优化设计[D]. 刘春良.大连理工大学 2006
本文编号：3580167
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