预应力斜拉网格结构的静力优化分析

提出基于合理预应力取值的二级优化方法对预应力斜拉网格结构进行静力优化，对预应力优化和截面优化分别采用不同的目标和方法．杆件截面尺寸的二级优化采用结构自重为目标函数，优化方法可以采用拟满应力法；对预应力取值的一级优化可以采用结构应变能为目标函数．用ANSYS可编程语言APDL编制采用初始应变影响矩阵法和多次复形法进行预应力取值优化分析的程序，并对按不同目标函数进行预应力取值优化得到的结果进行了比较．采用不同目标函数得到的预应力取值优化结果有所差别．宜根据实际需要选择合适可行的目标函数．     

基于遗传算法的网格结构优化方法

为了加快遗传泊进化过程,提出了基于遗传算法和满应力准则进行网格结构优化的杂交算法,杂交算法能大幅度地减少单纯采用遗传算法进行网格结构优化的解空间,其结果表明杂交算法能明显地加快遗传算法的收敛进程。     

斜拉空间网格结构的索系张拉和预应力控制

基于拉索初始缺陷长度的概念和对预应力产生本质的分析,引入影响矩阵原理,提出拉索空间相关刚度矩阵法,用于研究索系张拉次序和张拉力控制问题及其对结构内力和合理构型的影响．该方法以索力为受调向量、拉索缺陷长度为施调向量,克服了其他方法分析过程繁复、精度欠佳的缺陷．算例表明,所提出方法可有效指导工程设计和施工的索系张拉和预应力控制．     

拉索预应力球面巨型网格结构静力性能优化分析

针对拉索预应力球面巨型网格结构的静力优化问题,提出对拉索预应力、立体桁架梁高度、杆件截面的三级优化法,对各变量分别采用不同的目标和方法进行逐级优化.对杆件截面优化以结构自重为目标函数并采用满应力法;立体桁架梁高度通过结构内力峰值和挠度比两项指标予以确定;优化拉索预应力时,采用结构杆件内力的平方和最小为目标函数建立数学模型,并运用影响矩阵线性优化法和复形法求解.文中对一个180 m跨度的结构,提出了5种不同的布索方案,并基于以上理论,进行了优化分析.结果表明,实际工程采用沿周边布索方案为佳.同时优化分析结果也证明了本文采用的优化分析方法和编制的程序是高效可行的.     

基于自适应网格的结构拓扑优化

研究了基于自适应网格技术的结构拓扑优化.采用有限元离散设计域,单元节点密度作为设计变量.优化迭代过程中,根据设计域密度场信息对结构网格进行自适应加密和稀疏,使得材料分布边界处的网格加密,远离材料边界处的网格稀疏.同时,优化设计变量空间也随着网格的变化而变化.给出了拓扑优化中网格自适应加密和稀疏的准则,以及网格变化时结构密度场更新算法.算例结果表明提出的拓扑优化策略可以减少结构分析和优化求解的计算量,在同等结构分析和优化求解计算量下能够得到更好的拓扑结果.     

网格空间数据库副本优化算法研究

本文对网格空间数据库的几个副本优化算法进行了研究;其描述为网格空间数据库的建设奠定良好的基础,并为网格技术在空间数据库的应用提供了可靠的依据.     

空间网格结构的自动成形

依据形式代数（ｆｏｒｍｅｘａｌｇｅｂｒａ）理论，用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编制了实用程序，使外形比较复杂的球面网壳、椭球形网壳、双曲抛物面形及筒壳等形式的网格结构能够利用计算机自动成形，避免了以往冗长、单调且易于出错的结构成形工作，与计算机辅助图形相结合，既直观又便于修改和检查．通过工程实例来说明形式代数在空间网格结构自动成形中的优越性和很强的实用性．     

空间网格结构动力分析中的Lanczos方法应用

将Lanczos方法应用于作者研制开发的空间网格结构CAD程序中的结构动力反应分析当中,并介绍了具体的实施步骤。通过利用所编CAD程序对其计算效率及计算结果进行的分析,证实了Lanczos算法是一种求解空间网格结构自振频率和振型非常有效的方法。     

三维渲染的空间网格结构OpenGL建模

空间网格是一种由众多杆件与节点构成的多自由度结构。在以往的CAD系统中这类结构的建模相当复杂，适应性差。OpenGL是适用于多种硬件平台和操作系统，有关二、三维图形与图像绘制的图形库。本文阐述了在利用VisualC 艰巨性的空间网络结构CAD系统中，创建一个具有面向对象功能的OpenGL视子类CGLEnbaledView实现结构的三维建模与实时仿真的方法与技巧，充分显示了OpenGL在空间网格结构建模上的优越性。本文的工作是OpenGL在结构工程CAD领域中的应用的一次尝试。     

预应力砼斜张桥结构空间分析

本文对大跨度的斜张桥进行空间分析，推导出在用空间分析时的一般情况下索面单元的刚度矩阵和平行索情况下的刚度矩阵，用推导出的结果分析了一个工程算例，计算结果表明对于大跨度的斜张桥采用空间分析是必要的。     

大型复杂结构体系可靠度分析的QR法

介绍了笔者提出的大型复杂结构体系可靠度分析的QR法,它是以结构塑性极限分析理论及样条离散化结合起来创立的,其中包含塑性极限荷载-QR法、最易失效机构-QR法及主要失效机构-QR法.主要失效机构-QR法只寻找结构体系的主要失效模式,避开了寻找结构体系全部失效模式,主要失效模式远少于结构体系实际存在的全部失效模式.最易失效模式-QR法只寻找一个最易失效模式,避开了寻找结构的多个主要失效模式.塑性极限荷载-QR法,只寻找塑性极限荷载,避开了寻找结构体系失效模式.这些方法都可以考虑非线性的影响.计算结果表明,利用这种方法分析复杂框架结构体系可靠,计算简便,满足精度要求.     

基于支持向量分类机的结构可靠度分析

本文将支持向量分类机(SVC)引入到结构可靠度计算分析中,采用拉丁超立方抽样法进行初始输入训练样本的实验设计,将支持向量分类机作为响应面函数,并利用遗传算法进行参数优化,最后结合蒙特卡罗模拟提出了基于支持向量分类机的改进响应面法,其主要思想为：定义“重要性”判定函数,在迭代过程中,按判定函数值从抽样样本中选取新的训练样本,使支持向量分类机的模拟功能函数在对失效概率有较大贡献的区域内能更进一步地接近真实功能函数,从而大大提高可靠度分析的精度以及效率。     

结构非概率可靠性优化设计

在结构质量限制条件下，提出了一个结构非概率可靠性设计的数学模型。数学模型由两个优化过程组成。第一个优化过程是在结构质量约束下极大化结构非概率可靠性。第二个优化过程是在载荷不确定性条件下，考虑结构应力，位移约束和极小化结构质量。其中第二个优化过程嵌套在第一个优化过程之中。作为一个数字算例。用所提出的优化模型进行了一个桁架结构的非概率可靠性优化设计。当关于所有不确定性载荷的信息严重缺乏时，设计者宜采用最小值最大化法则进行结构非概率可靠性优化设计，设计者如何仅对某个不确定性载荷的特性知之甚少而对其他不确定性载荷的波动变化有较好的了解，则可事先确定其他不确定性参数的值而最大化该不确定性参数。     

无粘结部分预应力混凝土梁极限状态可靠度分析

通过分析影响无粘结部分预应力混凝土梁极限状态性能的主要因素，采用已收集到的１０６根梁的试验数据，并充分考虑各参数的不定性，对无粘结部分预应力混凝土梁的极限强度进行了可靠度分析，给出了计算无粘结筋极限应力增量与梁的极限强度设计建议公式。     

基于状态空间法的车辆系统可靠性分析

在分析车辆的工作、失效和维修状态的基础上,根据频率平衡方程建立车辆状态之间的转化模型,利用等价转变率理论进行状态简化,将车辆失效定义为整体失效模式和部分失效模式;在考虑车辆的各种状态及其之间的相关性以及各状态之间的动态转化关系的情况下,利用状态空间法建立单车模型以及车辆系统的状态空间模型,产生子系统和系统模型的转变率矩阵;再利用MATLAB计算程序求解矩阵方程,得到系统的可靠度.通过实例计算验证了方法的正确性和可行性.     

改进遗传算法的行星齿轮传动多目标模糊物元可靠性优化

运用模糊可靠性优化理论和物元分析法,建立多目标模糊可靠性优化数学模型．并在标准遗传算法的基础上,通过改进遗传算子,引入菱形思维和模拟退火算法,得到了具有实值编码技术的改进型自适应遗传算法．实现了具有混合设计变量的行星齿轮传动参数优化．     

基于网格的注塑工艺优化设计

注塑成型优化设计需要完成大量的数值计算.网格能够整合网络中的闲置资源,为协同解决复杂的注塑优化提供了可能.基于Kriging建模和序列线性规划技术,以模具温度、熔体温度、注射时间为设计变量,建立了一个多目标的优化模型,设计了一个注塑工艺优化设计网格算法.该算法能够高效地利用网格的资源优势,协同完成复杂的注塑工艺优化设计.利用该算法,在网格平台上对手机壳注塑工艺参数进行了优化设计.结果表明,所提出的优化模型能够提高产品的成型品质,所设计的网格算法合理且具有较高的效率.     

考虑供电可靠性的配电网络重构

分析了负荷转移对系统平均停电频率和平均停电时间的影响，建立了以提高供电可靠性为决策目标的网络重构数学模型，并导出了相关计算公式，分析表明在故障率和用户数相差较大的两条馈线之间进行负荷转移，可以使配电网的系统的可靠性指标有较大提高，通过实例计算和分析，验证了该算法的有效性。     

基于有效刚度的空间框架结构几何非线性分析

利用考虑轴力影响的单元弯矩-转角关系,通过修改常规三维杆系弹性有限元的局部刚度矩阵,提出了空间钢筋混凝土框架结构基于有效刚度的几何非线性有限元分析方法,并提出了确定柱初始轴力的简化方法.将该方法计算结果与我国规范GB 50010—2010和美国规范ACI 318-11计算结果进行了比较,结果表明,采用该方法计算一般只需两次迭代即可得到满足工程精度要求的结果;如果采用简化方法近似确定的柱轴力,则不再进行迭代也能得到很高精度的结果.对于规则的框架结构,该方法计算结果与我国规范和美国规范的计算结果接近;对于不规则框架结构,该方法计算结果比我国规范和美国规范的计算结果大.     

遗传算法在系统可靠性优化中的应用

将遗传算法用在可靠性优化中，更好地解决了文献[2]中提出的非线性优化模型。