文档介绍：第卷第期建筑结构年月
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索穹顶结构全面优化设计方法的研究
赵宝成李奉阁
(西安建筑科技大学) (包头钢铁学院)
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[提要] 通过线性规划、齿形片、模态搜索及一维搜索片的联合应用,提出了索穹顶结构的预应力、截面、矢高、
圈数同时优化设计的方法,优化效果明显。可在优化的过程中完成对索穹顶结构的设计。编制了索穹顶结构
优化设计的计算程序,并进行了算例分析。
[关键词] 索穹顶结构优化设计目标函数
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前言构的最大挠度,[ ]为结构的挠度限值。
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索穹顶结构’$ 除了少数压杆外,其余杆件都处影响索穹顶结构耗钢量的变量有预应力设计值、
于张力状态,充分发挥了钢索的高强度特性。目前这杆件的截面、结构的矢高以及索穹顶结构的圈数。预
种结构工程实践有限,难以依据经验对它进行优化设应力水平太高,不仅增加施工难度,还可能造成边缘支
计。索穹顶结构全面优化包括四个方面:预应力、截撑结构较大的反作用力,从而降低经济效益;预应力水
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面、矢高及圈数的优化设计。因索穹顶结构为预应力平太低,结构不能正常工作( 。杆件截面应在最不利
结构体系,在设计这种结构时,不得不考虑预应力设工况时达到满应力状态。矢高太大或太小都会造成用
计,对于确定了跨度的索穹顶结构,还需要设计它的矢钢量的浪费。圈数多节点多因而用钢量大,而圈数少
高、圈数、杆件截面,使这几个方面选择合理,从而达到节点少,但杆件截面大,也可能用钢量大。通过上述分
整个结构经济的目的。析可以发现,索穹顶结构的全面优化需要同时考虑上
优化设计的目标函数
> 述四个方面。
索穹顶结构全面优化设计中以耗钢量最小作为优优化设计的方法
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化目标,同时考虑了