门架钢结构实用优化设计方法

应用自行研究开发的门架钢结构优化设计软件SOA对数百个工程实例的优化分析设计证明,应用该优化方法不仅能提高设计效率,节省钢材(与常规设计相比一般可节约钢材15％以上),而且使结构受力更加合理,安全度普遍提高。本对该门架结构实用优化设计方法及相应的优化分析软件作了简要介绍,并通过对已建工程实例进行分析对比验证了其优化效果。     

基于遗传算法的钢结构优化设计

遗传算法是20世纪70年代初期基于生物技术而发展起来的一种新型智能优化方法。探讨此方法应用于建筑钢结构设计不仅改变了传统的设计观察，而且可以丰富钢结构优化设计理论和方法，在经济建设中取得显著效益。建立以重量（造价）最小为目标的钢框架结构梁、柱的数学模型，采用二进制编码，通过执行遗传算法的选择、交叉和变异算子，实现对结构的优化设计。编制了分析程序，并分析了算例。     

框架钢结构的研究及优化设计

随着科学技术水平的不断提高,我国各行各业进入了新的发展阶段,工程建设行业更是呈现出了新的特点。传统的建筑中多是以钢筋混凝土作为主要的建筑材料,但是与钢筋混凝土相比,钢铁具有更高的强度和韧性,性能十分的优越,从而可以使得建筑的高度、安全性、可靠性都可以大幅度的提高,钢结构框架在建筑中得到了广泛的应用。对框架钢结构的设计方法进行研究,具有一定借鉴价值。     

浅谈钢结构防火的方法

火灾对钢结构的威胁远远大于钢筋混凝土结构,钢材在温度超过350度以后,屈服点和极限强度显著下降,未加保护的钢结构的耐火极限仅为0.25h～0.5h,一旦遭遇火灾钢结构建筑将很快垮塌。因此必须对钢结构建筑进行科学的防火保护。     

浅谈起重机钢结构件的优化设计及混合编程实现

分析了起重机钢结构的优化设计方法,指出采用复合形法优化方法以及基于Delphi和Fortran的混合编程可提高起重机钢结构件的设计效率。     

位移约束下预应力钢结构拓扑优化设计

为预应力钢结构体系创新进行拓扑优化设计研究.建立了以索力值和结构拓扑为设计变量,以位移为约束条件,以结构重量最小为目标函数的数学优化模型.在求解方法上,采用两阶段设计方法.首先以结构储存应变能最小(刚度最大)确定施加在索上的预拉力,然后通过灵敏度分析,采用渐进结构优化法(ESO方法)删除低位移灵敏度单元实现结构的拓扑优化以减轻结构重量,反复迭代,直至最优.算例结果与相应体系受力性能相吻合,表明本文所提出的优化设计方法可行,为预应力钢结构选型提供了理论依据.     

翻车机钢结构优化设计

本研究采用Ansys有限元分析软件对翻车机进行计算,根据不同工况的受力情况得出主体钢结构在5种工况下的变形情况及应力水平。分析发现,翻车机主体钢结构的刚度及强度都有很大的富余,因而对翻车机主体钢结构进行了优化处理,经过优化处理的翻车机钢结构总体质量轻了24.6%。降低了制造成本。     

叉车门架结构的有限元分析

利用三维建模软件Pro／E对某叉车门架进行实体建模,并将其导入ANSYSWorkbench进行有限元分析;计算出了门架的强度和刚度,并与实测数据进行了对比,验证了模型的准确性,为叉车门架结构的优化设计提供了参考．     

浅谈钢结构施工方法

钢结构的施工与应用,减少了大量的建筑垃圾,有利于保护环境;同时也消除了其他结构的诸多质量通病,从加工到安装机械化作业占主导,从而大量节约了人力;施工速度较快,势必会大大缩短工期;因而降低了工程施工成本。本文主要介绍了建筑钢构件工艺流程、施工时存在的问题、工程施工时出现的质量通病等问题。     

一种小型门式起重机门架

介绍了一种适合于室内冶金钢厂轧制线上吊运板坯的小型起重机。特别涉及门式起重机的门架,其门架结构主要是两根主梁、四根门腿、四根端梁、两根连接梁组成两对独立的门架部件,通过上下两对销轴及八套连杆部件使两对门架部件组成支撑承载小车的整体门架,完成一种铰接结构连接。     

结构最优设计问题的一种新方法

给出了结构优化设计参数识别的一种新方法——格雷码加速遗传算法。研制了格雷码加速遗传算法实施的详细步骤，并对格雷码加速遗传算法的有效性和可行性进行了理论分析和实例分析。结果表明，格雷码加速遗传算法具有直观、简便、快速、适用性强等特点，是一种既可以较大概率搜索全局最优解，又能进行局部细致搜索的非线性优化方法，可广泛应用于各种结构优化设计中。     

骨架组合结构材料选择优化层合部件法

提出用于金属一复合材料骨架组合结构减振优化设计的层合部件法（1aminatecomponentmethod,LCM）。定义骨架结构中待设计杆件和梁为层合部件,杆件在有限元模型中必须用由待选材料构成的层合梁单元或层合板单元模拟,以避免弯曲振动模态丢失。结合结构拓扑优化SIMP（sotidisotropicmierostrueturewithpenaltymethod）法,建立了钢一复合材料组合骨架结构材料选择、拓扑与尺寸优化的综合数学模型,实现材料选择与拓扑优化设计变量的连续化。以桁架结构质量为目标函数,振级落差、加速度、位移和应力等为约束条件,给出金属一复合材料组合桁架结构减振优化设计实例。优化结果表明,LCM用于金属一复合材料组合骨架选材优化设计是可行的。     

高层钢结构巨型框架体系的二阶位移实用计算

为探讨巨型钢架结构二阶位移的实用算法，本文从简化结构计算模型入手，采用连续化概念和刚度等效原则，将格构式巨型构件等效为实腹式构件，获得巨型钢框架结构的等效模型，并用一列假想的承担各楼层竖向荷载的刚性杆与其并联，获得该结构的二阶简化计算模型，据此建立结构的二阶分析刚度方程，并用工程实例验证了本文方法的实用性与可靠性，算例表明：次结构对结构总体抗侧移的贡献很小，可忽略不计，在计算结构整体位移时，可不考虑等效节点域剪切变形的影响，该方法无需迭代即可完成结构的二阶分析，计算快速方便，且精度能满足工程设计的要求，可供结构方案设计参考。     

基于性能的隔震结构动力优化设计

结合优化问题的特点,应用稳健的优化算法以合理的计算代价求解了非线性隔震结构合瞬态约束的混合变量动力优化设计问题．首先根据投资-效益准则建立了基础隔震结构一体化优化设计模型,其中目标函数是结构寿命周期内的总费用,包括结构初始造价和损失期望,约束条件包括隔震层水平位移、上部结构层间变形等,优化模型同时对上部结构截面尺寸和隔震器参数进行优化．充分利用铅芯橡胶支座隔震结构的局部非线性性质,使非线性隔震结构的时程分析计算效率接近线性动力分析．然后应用合潜在约束策略的序列二次规划算法,并结合选择性动态圆整法进行具有连续、离散混合变量的隔震结构的非线性动力优化设计．算例表明了优化模型和算法的正确性和有效性．     

基于全寿命抗震性能的近海桥梁结构多目标优化设计方法

投资-效益准则是基于结构性能抗震设计的重要原则,它所追求的设计目标是在结构的初始造价与地震损失期望之间达到一种和谐的优化平衡,使结构在全寿命周期内总费用最小.在以上的单目标优化模型基础上,提出了考虑结构初始造价、损伤期望、检查和维护费用、拆除费用及残余价值和环境污染费用的多目标全寿命优化设计模型.基于所提出的多目标优化设计模型,应用精英保留非劣排序遗传算法,建立了以截面尺寸、纵筋和箍筋的配筋率为决策变量的近海桥梁结构全寿命抗震性能多目标优化设计模型,并给出了优化设计流程及具体实现.结果表明:得到的非劣解在目标空间分布均匀,算法收敛性和鲁棒性较好.     

钢框架结构两阶段损伤诊断方法

为了对实际钢结构工程进行损伤识别,提出了两阶段损伤诊断方法:第一阶段在随机少量布置测点的情况下,识别出损伤发生最大概率区域;第二阶段在损伤可能区域重新布置测点,准确识别损伤部位及其损伤程度.通过对一个3层钢框架结构的数值模拟,研究了测点位置、模态数量、测试噪声对识别精度的影响.研究结果表明,即使在不完备测试信息的情况下...     

设置黏滞阻尼墙钢框架结构的减振设计分析

建立设置黏滞阻尼墙(VDW)钢框架结构的弹塑性运动微分方程,并运用现代控制理论时运动微分方程进行简化.根据编制的应用仿真分析程序,对设置黏滞阻尼墙钢框架结构在各种参数下的弹塑性地震反应进行分析计算,探讨阻尼墙数量、结构层数、布置楼层及地震烈度等对钢框架结构减振效果的影响.通过研究分析总结出设置阻尼墙后钢框架结构的减振规律,并提出了此类结构的设计建议.     

2CZ-21车架的优化设计

分析了甘蔗种植机车架在弯曲和扭转组合工况下的应力和应变分布,讨论了车架在危险工况下的强度和刚度问题,提出修改意见,并对原有结构优化,进行了后车架结构的轻量化方案设计。     

半刚接非线性钢框架的优化设计

介绍了半刚性梁柱节点的特性和Frye—Morris模型，列出了考虑P-△效应的半刚性连接构件的单元刚度，将遗传算法应用于钢框架的优化设计中．编制了程序GASEF，进行了算例计算，得到了一些有价值的结论．     

钢桁架拱桥的结构优化分析

为优化钢桁架拱桥的结构设计,利用ANSYS有限元软件的APDL二次开发功能,建立参数化钢桁架拱桥模型,开发影响线计算程序.利用影响线求解桥梁结构最不利活载位置.通过灵敏度分析将优化设计与可靠度分析联系起来,以桥梁结构关键构件和关心位置最大轴向应力和最大竖向位移为状态变量,以截面尺寸为设计变量,并以全桥自重为目标函数,将基于可靠度的结构优化与传统结构优化进行对比.结果表明,基于可靠度的钢桁架拱桥优化结构可以节省大量计算时间和空间,并有效减轻桥梁的自重,改善结构受力.