轻钢拱形屋面结构的优化设计与构造

结合实际工程设计 ,选取轻型薄壁钢管拱形屋面的矢高、拱形桁架高度、杆件截面面积作为优化设计变量 ,以轻型钢管拱形屋面的总造价最低为目标函数 ,建立了优化设计的数学模型 ,采用直接搜索法与准则法结合的综合优化设计方法 ,按规程要求对轻型钢管拱形屋面的几何外形及杆件的截面进行了综合优化设计 ,考虑了各种情况的荷载作用 ,编制了SLAOP软件 .     

基于非线性分析的框架结构抗震优化设计

考虑钢筋混凝土材料的非线性特征，在用二次积分迭代法进行R.C.框架非线性分析的基础上，进行框架结构造价最省为目标的非线性优化设计.所用的二次积分迭代法可以反映单个构件裂缝开展、钢筋屈服、混凝土压碎、内力重分布等全部过程.非线性优化设计采用整体优化和分部优化相结合的优化方法，将非线性分析和系统优化紧密结合.分部优化的数学模型被有效简化，但充分考虑截面尺寸、纵向钢筋和箍筋这些在造价中起决定作用的设计变量和各种抗震约束条件，优化结果相对合理精确.非线性优化设计软件将非线性分析与系统优化穿插在一起，联合迭代，共同收敛.有效减少了迭代的次数.引用的优化设计实例证明了非线性优化设计比弹性的优化设计的造价有显著地减少.     

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.     

低噪声变截面弹性连杆机构的优化设计

以减小噪声辐射为目的,对变截面弹性连杆机构的优化设计进行了研究.构造了变截面梁单元的位移模式,采用有限元法建立其运动微分方程.以机构杆件截面参数为设计变量,以机构的声辐射功率和机构杆件质量的加权和作为目标函数,利用改进的约束变尺度法进行优化分析,最后通过算例验证了所述方法的有效性.     

钢筋砼梁多目标优化设计

采用同时选取结构造价和梁高两类指标构造目标函数的多目标优化设计方法,与传统的单目标优化设计方法相比,解答理为合理,体现了使两个目标函数值都尽可能小的期望。     

框架—抗震墙结构抗震墙最优配置研究

本文运用子结构概念和矩阵位移法,以结构造价最小为目标函数,抗震墙的片数和厚度、框架柱截面边长为设计变量,我国高层建筑设计规范的有关规定为约束条件,建立了地震区框架——抗震墙结构体系抗震墙优化设计的数学模型,研制了结构优化设计电子计算机程序。文章探讨了框架——抗震墙结构抗震墙优化设计的可行域分布,研究了结构造价与抗震墙刚度的关系及如何实现抗震墙的最优配置等问题。     

基于有限单元法的钢-混凝土组合空腹板的优化设计

为了研究钢-混凝土组合空腹板最优截面几何尺寸,建立了四边简支条件下结构的有限元分析模型、优化参数模型和优化数学模型,通过对已建工程的优化设计分析,在给定条件下使造价减少24.7%,表明该方法优化效果显著,并且效率高,可广泛应用于钢-混凝土组合空腹板截面优化设计工程.通过对不同跨度的组合空腹板进行优化设计,获得在给定条件下的最优截面尺寸和最优网格尺寸,并探讨了长跨比的影响,给出组合空腹板优化设计的几何尺寸建议.     

大跨斜拉桥造价最优结构设计

在对斜拉桥结构参数设计特性分析的基础上，提出了一种以结构造价为目标函数，综合考虑截面尺寸、造型、施工中索力调整等多参数，多工况的斜拉桥优化设计的非线性规划问题：运用文中所提的ＦＥＧＰ大型结构优化算法，寻找其最优解，在此基础上结合ＣＡＤ技术，开发斜拉桥结构优化设计计算机辅助设计系统，文中给出了上海杨浦大桥优化设计实例。     

箔式绕组变压器优化设计

提出了箔式绕组变压器的一种优化设计方法.该方法考虑到箔式绕组电流引线的存在,为了满足铁心与引线之间的绝缘距离,铁心截面在优化设计时采用了不对称结构,与对称铁心截面结构相比,可以很大程度地提高铁心截面积.将一种改进遗传算法应用到铁心截面和整台变压器的优化设计中,基于优化后的不对称铁心截面对两台箔式绕组变压器进行了优化设计,在满足要求的情况下,成本分别降低8.63%和6.82%.     

基于ANSYS的平面刚架的优化设计

为了以最少的原材料满足结构强度、刚度要求,利用大型有限元分析软件ANSYS对一个平面刚架进行了优化设计,得到了体积、立柱截面高度和斜梁截面高度等计算结果,通过分析比较有限元计算结果与理论结果,验证了有限元计算结果的正确性,为此类问题的最优化设计提供了参考.