文档介绍：西安理工大学
硕士学位论文
基于蚁群算法的钢结构次应力反演分析与优化设计研究
姓名:吴科
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:李哲
20070301
研究生:趾┟喊眨摘要论文题目:基于蚁群算法的钢结构次应力反演分析与优化设计研究随着国民经济持续高速发展,市场经济的发展也不断成熟,钢结构应用的领域有了较大的扩展,其将成为钢筋混凝土结构主要竞争对手。钢结构的次应力问题在实际工程中通常采用限制其值大小的做法,在一些特性结构中显得尤其不合适,比如大跨度的钢屋架结构,其失稳破坏很大一部分是由于次应力过大导致。本文就是基于上面的背景,采用了最常见的米跨度的钢屋架结构作为研究对象,采有限元程序,并用腁镅员嘀瞥绦蚶茨D饧扑愀纸峁沟拇应力。由于影响结构次应力的因素多而复杂,为了将复杂的问题简单化,本文通过采用了建立不同单元模型结构来模拟是否考虑弯矩的影响。经过整理分析,最后得出的主要结论是:对于轴力的影响不大,与经典的理论相符:但次应力很多超出规范限制值主应力的%,由此,规范采用的限制大小而忽略不验算的做法就值得商榷。蚁群算法是近十年来兴起并引起学者广泛关注的一种智能算法,其应用范围已经延伸到各个领域内,但在土木工程中的应用寥寥无几。蚁群算法如同其它高级智能算法一样,不需对待求解问题进行具体的数学表达描述,根据算法本身的算法法则进行搜索求解,所以非常适合应用于求解次应力问题。蚁群算法相对其它算法的主要优势是收敛速度明显快、计算精度高。基于上述,本文尝试将蚁群算法引入到结构工程优化分析中来。通过采用自编蚁群算法程序,先通过数值实验寻找到了一组较为合适的参数组合,利用这一组合对钢结构的次应力问题进行了反演分析,分析的基础是有限元正演分析计算的结果,最后又对两个较为典型的钢架结构进行了结构优化。通过以上的分析,得出了蚁群算法在结构工程发展前景,而且是一片崭新的领域,具有很好的实用价值和指导意义。中的一组合理的参数组合,并且通过尝试发现,蚁群算法在结构工程应用领域还有很大的关键词:蚁群算法;钢结构:次应力;反演分析;优化
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::』爱垫ⅲ秉承祖国优良道德传统和学校的严谨学风郑重申明:本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同志对本文所论述的工作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致谢。本论文及其相关资料若有不实之处,由本人承担一切相关责任在导师的指导下创作完成毕业论文。本人已通过论文的答辩,并已经在西安理工大学申请博士/硕士学位。本人作为学位论文著作权拥有者,同意授权西安理工大学拥有学位论文的部分使用权,即:已获学位的研究生按学校规定提交印刷版和电子版学位论文,学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生上交的学位论文,可以将学位论文的全部或部分内容编人有关数据库进行检索;为教学和科研目的,学校可以将公开的学位论文或解密后的学位沧文作为资料在图书馆、资料室等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。本人学位论文全部或部分内容的公布ǹ授权西安理工大学研究生部办理。C艿难宦畚脑诮饷芎螅视帽臼谌ㄋ得年寻月尤论文作者签名:
髀钢结构的特点及应用现状钢结构次应力问题的研究引言年奥运场馆建设需求和国内钢铁产量连年的突破性增加为钢结构的整体发展提供一个契机,也为钢结构的设计理论提出很多新问题。另外,随着计算机技术的应用和计算理论的不断发展,一些被简化了的问题能够被再次比较真实的展现出来,本文就是基于钢结构具有强度高,重量轻:工业化程度高,工期短;密封性和抗震性能好,耐热性能较好等特点。因此,在房屋建筑、地下建筑、桥梁、塔桅、海洋平台、港口建筑、矿山建筑、水工工程、囤仓、球罐和容器管道中得到广泛应用。迅速发展,除了与材源不缺外,还与国家鼓励建筑用钢的政策支持分不开。年月构新技术;年陆ㄉ璨勘嘀频摹督ㄉ枋乱导际跽吒僖!返诎苏轮兄赋觯杭哟笸广应用钢结构的力度,进一步推广与扩大建筑钢结构的应用,促进钢结构持续发展,加快钢结构产业化的进程。到年建筑钢结构用钢力争达到钢材产量的ァN夜敌懈母开放以来,国民经济持续高速发展,市场经济的发展也不断成熟,更为钢结构的发展创造了条件,钢结构应用的领域有了较大的扩展,广泛应用于高层和超高层房屋、多层房屋、单层轻型工业厂房、商业超市、体育场馆、大跨度会展中心、大型客机检修库、自动化高架仓库、城市桥梁和大跨度公路桥梁以及海上采油平台等都己采用钢