【摘要】：對自由曲面索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)進行多目標形態(tài)優(yōu)化研究。首先根據(jù)索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的建模方法,將優(yōu)化結(jié)構(gòu)整個曲面轉(zhuǎn)化為優(yōu)化結(jié)構(gòu)的準線和母線。其次為保證優(yōu)化后的自由曲面光順,引進B樣條曲線建立曲面,并將B樣條曲線已知點作為優(yōu)化變量。出于不同結(jié)構(gòu)設(shè)計需要,選用力學指標和幾何指標、或力學指標和經(jīng)濟指標、或不同性能力學指標組合作為多優(yōu)化目標進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。得到結(jié)論如下:首先,采用本優(yōu)化方法,優(yōu)化前后曲面形狀變化不大,適用于對給定初始曲面結(jié)構(gòu)進行形態(tài)優(yōu)化。其次,以應(yīng)變能和用鋼量為優(yōu)化目標,屬于融合了截面優(yōu)化和形態(tài)優(yōu)化的多目標優(yōu)化,其對于索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)效果較好,具有較高的工程實用價值。最后,以應(yīng)變能和桿件長度均方差為優(yōu)化目標,所得優(yōu)化結(jié)果對桿長均方差和應(yīng)變能加權(quán)系數(shù)變化不敏感,可滿足桿長均勻性和結(jié)構(gòu)力學要求。
[Abstract]:The multi-objective morphological optimization of free-form cable supported spatial grid structure is studied. Firstly, according to the modeling method of cable-supported spatial grid structure, the whole curved surface of the optimized structure is transformed into the alignment and bus of the optimized structure. Secondly, in order to ensure the fairing of the optimized free-form surface, the B-spline curve is introduced to establish the surface and the known point of the B-spline curve is taken as the optimization variable. In order to meet the needs of different structural design, mechanical index and geometric index, mechanical index and economic index, or combination of different performance and mechanics index are selected as multiple optimization objectives for structural optimization. The conclusions are as follows: firstly, the shape of the surface before and after the optimization is not changed by this optimization method, which is suitable for the shape optimization of the given initial surface structure. Secondly, taking strain energy and steel quantity as the optimization targets, it belongs to the multi-objective optimization which combines the cross-section optimization and the shape optimization, which has a better effect on the cable braced spatial grid structure, and has higher engineering practical value. Finally, the strain energy and the mean square deviation of the length of the bar are taken as the optimization objectives. The results obtained are insensitive to the variation of the mean variance of the rod length and the weighted coefficient of the strain energy, and can meet the requirements of the uniformity of the length of the rod and the structural mechanics.
【作者單位】： 東南大學混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)教育部重點實驗室;江蘇筑森建筑設(shè)計有限公司;
【基金】：國家自然科學基金(51278117) 國家杰出青年基金(51125031) 教育部新世紀優(yōu)秀人才資助計劃(NCET-13-0120) 江蘇省六大人才高峰(2013-JZ-009)
【分類號】：TU399

【參考文獻】

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本文編號：2412211