基于改进萤火虫算法的玻璃幕墙风振可靠性研究

发布时间：2017-05-25 12:28

  本文关键词：基于改进萤火虫算法的玻璃幕墙风振可靠性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：伴随着社会的发展,大量形式新颖、结构复杂的玻璃幕墙体系的不断出现,幕墙结构变得越来越柔,风致振动亦愈加显著,玻璃幕墙受到严重损坏甚至坍塌的情形偶有发生,给人民的财产造成了巨大的损失。因此,对玻璃幕墙的抗风性能研究具有重要的理论和现实意义。点支式玻璃幕墙支撑体系形式复杂多样,其风振可靠性的分析方法与传统方法也不相同。本文尝试使用改进的萤火虫算法对幕墙结构的可靠度进行求解分析,为结构可靠度求解和可靠性分析找到一种新的方法。本文的主要工作如下:(1)介绍钢拉索点支式玻璃幕墙的基本理论原理,重点阐述预应力施加过程中预应力的控制要素和预应力损失的分类,并详述了刚拉索点支式玻璃幕墙的动力性能特性的分析方法以及结构的可靠指标的相关内容。(2)针对传统可靠度计算方法在问题求解过程中的不足,引入基本萤火虫算法并对其进行改进,实现萤火虫算法的自适应调节,使算法初始解分布更加离散化并且在寻优的过程中提高全局搜索能力;然后,对其中的每个参数进行设定,通过典型的TSP问题验证改进后的萤火虫算法的可行性和优越性。(3)在对点支式玻璃幕墙的风振可靠性分析建模的过程中,首先分析了自然风特性,阐述了风荷载对玻璃幕墙支撑结构的作用;其次对钢拉索点支式玻璃幕墙的支撑结构体系进行合理简化,建立风振分析等效模型;然后推导出幕墙支撑体系在脉动风作用下响应的计算式,继而由此简化得到风振系数的计算式。(4)利用萤火虫算法求解玻璃幕墙风振作用下的结构可靠指标,并对其可靠性进行分析。将上述方法应用到某钢拉索点支式玻璃幕墙风振可靠度的计算中,并验证方法的有效性及优越性。本文将改进萤火虫算法应用于求解钢拉索点支式玻璃幕墙结构可靠度指标的计算过程中,取得了良好的结果。这种新的思路对我国玻璃幕墙支撑结构体系结构可靠性分析的研究水平具有很大的帮助。
【关键词】：结构可靠度 点支式玻璃幕墙 改进的萤火虫算法 风振系数
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU382;TU311.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 选题的背景及意义10-12
• 1.2 玻璃幕墙抗风研究概述12-13
• 1.3 结构可靠性概述13-17
• 1.3.1 结构可靠性和极限状态14
• 1.3.2 结构可靠性分析的目的和过程14-15
• 1.3.3 结构的失效概率15-16
• 1.3.4 结构可靠指标的几何意义16-17
• 1.4 基于结构可靠性的优化设计17-18
• 1.5 萤火虫算法概述18-19
• 1.6 本文主要工作19-20
• 1.7 本章小结20-21
• 第2章 钢拉索点支式玻璃幕墙动力分析方法21-28
• 2.1 钢拉索点支式玻璃幕墙21-22
• 2.2 钢拉索预应力施加的基本原理22-25
• 2.2.1 预应力施加22-23
• 2.2.2 预应力损失23-25
• 2.3 钢拉索点支式玻璃幕墙的动力分析方法25-27
• 2.3.1 动力学理论基础25-26
• 2.3.2 非线性方程求解方法26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 萤火虫算法及其改进28-36
• 3.1 萤火虫算法28-31
• 3.1.1 萤火虫算法的基本原理28
• 3.1.2 萤火虫算法的数学模型28-30
• 3.1.3 萤火虫算法的特点30-31
• 3.2 改进的萤火虫算法31-34
• 3.2.1 萤火虫算法的改进原理31-32
• 3.2.2 改进萤火虫算法的寻优流程32-34
• 3.3 改进萤火虫算法的性能分析34-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第4章 钢拉索点支式玻璃幕墙风振系数计算36-51
• 4.1 结构风工程36-40
• 4.1.1 脉动风的变化规律37-40
• 4.1.2 风对结构的作用40
• 4.2 钢拉索点支式玻璃幕墙的风振系数计算40-50
• 4.2.1 钢拉索点支式玻璃幕墙支撑结构的分析模型41-42
• 4.2.2 钢拉索点式玻璃幕墙支撑结构随机风致响应计算42-43
• 4.2.3 钢拉索点式玻璃幕墙支撑结构风振系数简化算式43-46
• 4.2.4 钢拉索点式玻璃幕墙支撑结构风振系数的支承方式修正46-47
• 4.2.5 钢拉索点式玻璃幕墙支撑结构风振系数的底部高度修正47-50
• 4.3 本章小结50-51
• 第5章 钢拉索点支式玻璃幕墙抗风可靠性分析51-62
• 5.1 改进萤火虫算法求解结构可靠指标51-55
• 5.1.1 可靠指标求解模型52-53
• 5.1.2 基于改进萤火虫算法的可靠性分析流程53-55
• 5.2 实例分析—钢拉索点支式玻璃幕墙的风振可靠性分析55-60
• 5.2.1 工程案例55-56
• 5.2.2 风荷载处理56-57
• 5.2.3 四种风荷载模拟结果及分析57-60
• 5.3 本章小结60-62
• 结论与展望62-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-71
• 作者简介71-72
• 攻读硕士期间的论文72-73

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吕桂林，，胡伟华;克拉玛依市拓湖新村43、44号住宅楼风振的测试与分析[J];内陆地震;1996年04期

2 张相庭;结构顺风向风振的规范表达式及有关问题的分析[J];建筑结构;2004年07期

3 王守忠;海上灯塔的风振分析(大沽灯塔的风振计算)[J];港工技术;1990年03期

4 曲磊;赵海明;董立婷;王刚;;某单筒式钢烟囱的风振动力分析[J];工程建设;2013年04期

5 孙旭峰;董石麟;;张力膜结构耦合风振分析[J];建筑科学;2007年11期

6 邓晓蔚;石永久;王元清;徐悦;;大跨度幕墙体系的风振分析[J];重庆建筑大学学报;2006年03期

7 曹国峰,黄本才,张昕,周大伟;上海松江新城交通枢纽暨购物中心钢结构穹顶风振分析[J];空间结构;2004年03期

8 银小刚;;深圳南方国际广场风振分析[J];山西建筑;2009年29期

9 汤庆轩;张溯;田亚军;;天津某厂60m高钢烟囱风振分析[J];钢结构;2009年02期

10 武岳,沈世钊;膜结构风振分析的数值风洞方法[J];空间结构;2003年02期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 沈世钊;武岳;;大跨度柔性结构考虑流固耦合效应的风振性能研究[A];第十一届全国结构风工程学术会议论文集[C];2004年

2 陈宏;王元清;石永久;温四清;;武汉国际证券大厦随机风振分析[A];钢结构工程研究（五）——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2004年学术交流会论文集[C];2004年

3 陈丰;金新阳;黄吉锋;陈岱林;;复高分层建筑风振杂析软件的研究[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2006年

4 甘明;张胜;丁常树;;空间结构的风振力计算[A];第十届空间结构学术会议论文集[C];2002年

5 邓华;金波;袁行飞;刘毛方;伍晓顺;付刊林;;银川机场航站楼钢结构风振分析[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年

6 陈思;周岱;马骏;;拉索耦合风振分析的SPH方法初探[A];第十一届空间结构学术会议论文集[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 孙旭峰;索穹顶结构耦合风振研究[D];浙江大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘冰;基于改进SFLA的高层建筑幕墙风振可靠性研究[D];河北工程大学;2015年

2 吕尧;基于数值风洞的风机风振效应研究[D];内蒙古工业大学;2015年

3 于洋;基于改进萤火虫算法的玻璃幕墙风振可靠性研究[D];河北工程大学;2016年

4 贾照远;多棱插接式钢管塔风振反应分析及振动控制[D];南京工业大学;2005年

5 周新伟;某超限剪力墙高层结构的风荷载和风振研究[D];武汉理工大学;2008年

6 付刊林;屋盖结构风压特性和插值方法以及风振计算[D];浙江大学;2006年

7 李俊龙;典型形体建筑结构风压风振的数值模拟[D];上海交通大学;2013年

8 陈亚楠;典型大跨空间结构风压和风振效应数值模拟分析[D];上海交通大学;2012年

9 刘亚琦;圆截面高耸结构的横风向风振研究[D];武汉大学;2004年

10 宋克;超高层建筑风振与等效风荷载研究[D];湖南大学;2009年

  本文关键词：基于改进萤火虫算法的玻璃幕墙风振可靠性研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：393759